年秋沪科版九年级物理期末综合复习——13章内能与热机(热机效率计算)(仅供参考)

13章内能与热机（热机效率计算）1．如图所示，是最新一款无人驾驶汽车图片。

汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况。

该款车以90km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了12km时，消耗汽油2.25×10-3m3，假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为30%，则这段运动过程中：
(1)汽油完全燃烧放出的热量；
(2)该汽车发动机做的有用功；
(3)该汽车发动机的输出功率；
(4)该汽车在以此速度行驶的过程中，受到的阻力。

（已知汽油的密度为0.8×103kg/m3，汽油的热值取4.5×107J/kg）
2．大量研究表明，我国家庭分散燃烧煤炭是产生雾霾的重要原因，因此高效利用及用清洁能源替代煤炭已经刻不容缓。

太阳能热水器很好地利用了清洁能源。

小明家太阳能热水器可装水200kg，在夏季将这些水从35℃加热到85℃．向：[c水=4.2×103J/（kg•℃），煤炭热值q=3.0×107J/kg]
(1)水吸收的热量是多少J？
(2)如果煤炭加热水的效率为30%，加热上述水需要多少煤炭？（保留2位小数）
3．某新款汽油动力小汽车，在一段平直的公路上匀速行驶了100km，用了1h，已知车的总质量为1.2t，车受到的阻力为车重的十二分之一，求：（结果保留一位小数）
(1)该车行驶的速度；
(2)该车牵引力做的功和功率；
(3)若该车行驶100km，消耗汽油5.6kg，求汽车发动机的效率（汽油热值
q=4.6×107J/kg）。

（取g=10N/kg）
4．太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一，某品牌太阳能热水器每小时平均接受4.2×106J的太阳能，在5h的有效时间内，将热水器中体积为100L、初温为20℃的水温度升高到40℃。

水的密度1.0×103kg/m3，水的比热容c水=4.2×103J/（kg·℃），求：
(1)该热水器中水吸收的热量；
(2)该热水器的热效率；
(3)若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气（煤气的热值
q=4.2×107J/kg，假设煤气完全燃烧放出的热量的90％被水吸收）。

5．用煤气灶烧水，燃烧0.5kg的煤气，使50kg的水从20℃升高到70℃，煤气的热值为4.2×107J/kg，求：
（1）0.5 kg 煤气完全燃烧放出的热量．
（2）水吸收的热量．
（3）燃气灶烧水的效率．
6．聊城首批30辆氢燃料新能源公交车投放使用，氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21世纪最理想的能源。

[c水＝4.2×103J/（kg·℃）；q氢＝1.4×108 J/kg]求：
(1)质量为0.3 kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；
(2)若这些热量的80%全部被质量为100 kg，温度为10 ℃的水吸收，则水升高的温度；
(3)某氢能源公交车以145kW的恒定功率做匀速行驶，如果0.3 kg的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交
车匀速行驶多长时间。

7．小星家的太阳能热水器，水箱容积是200L。

小星进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃。

请你求解下列问题：
(1)水箱中水的质量；
(2)水吸收的热量；（c水=4.2×103J/（kg·℃））
(3)如果水吸收的这些热量，由燃烧煤气来提供，求至少需要燃烧多少煤气（假设没有热量散失，煤气的热值为q=4.2×107J／kg）？
8．如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图。

汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况。

该款车以20m/s的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km时，消耗汽油1.2kg。

假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，求：(已知：汽油的热值为4.5×107J/kg)
(1)该汽车发动机做的有用功是多少？
(2)该汽车的输出功率为多少？
(3)该汽车在以此速度行驶的过程中，受到的阻力是多大？
9．一辆汽车，发动机的功率是40kw，热机的效率为20%，它带有16kg的汽油，如果车速为72km/h,求：（汽油的热值是4.6×107 J／kg）
（1）汽油全部燃烧放出的能量为多少？
（2）发动机对车做的功为多少？
（3）汽车能行驶多远？
10．燃气灶烧水时，把质量为2kg、初温为20℃的水加热到70℃，共燃烧
了0.02m3天然气（假设天然气完全燃烧）．已知水的比热容为4.2×103J/（kg．℃），天然气的热值为8.4×l07J/m3．
求：
（1）水吸收的热量；
（2）燃气灶烧水时的效率；
（3）如果一清洁能源汽车发动机天然气燃烧的能量转化为机械能的效率是40%，汽车以72km/h匀速行驶，受到的阻力位2000N，这些天然气可以让这辆汽车行驶多少m？
11．如图所示，是我国自行设计研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机鲲龙—600，蓄满水后总质量是53.5t。

若鲲龙—600以270km/h的速度匀速直线滑行10min，消耗航空煤油675kg。

飞机发动机的功率为2.25×107W。

（航空煤油的热值为4×107J/kg。

g取10N/kg。

ρ海水＝1.0×103kg/m3）
求：
(1)水陆两栖飞机鲲龙—600，蓄满水后静止在水面上，排开海水的体积多大；
(2)飞机在滑行过程中受到的阻力；
(3)发动机的效率。

12．某品牌太阳能热水器的效率为50％，该太阳能热水器内装有100 kg、温度为20℃的水，经过阳光照射一天后，水温升高到70℃。

(水的比热容c
=4.2×103J／(kg·℃)，天然气的热值q天然气=8.4×107 J／m3)。

求：
水
(1)太阳能热水器内的水吸收的热量；
(2)太阳能热水器接收太阳的能量（用E表示）；
(3)这些太阳能相当于完全燃烧多少立方米的天然气？
13．对生活垃圾进行分类既是当前的一种时尚，更是生态环保的需要。

目前我市每天能产生900t 左右的生活垃圾，若进行分类后，除去可回收垃圾和需要特殊处理的垃圾，将还有800t 左右的垃圾需要处理。

为了处理这些垃圾，益阳市建成了光大生活垃圾焚烧发电厂，它每天可以焚烧800t 生活垃圾发电，经实践检测每完全燃烧1t 生活垃圾可发电300kW ⋅ h 。

设整个发电过程中的效率为30%，求：
(1)生活垃圾的热值q ；
(2)完全燃烧1t 生活垃圾产生的热量若用来烧开水，其中70%的热量被水吸收，1标准大气压下可烧开多少吨20℃的冷水。

[c 水=4.2⨯103J/(kg ⋅℃)]
14．某家庭需要将50kg 、初温为10℃的水加热到50℃作为生活用水，他们
利用煤气灶烧水，需要燃烧0.8 m 3的煤气。

（3
4.210J/(kg )c =⨯⋅水℃，q 煤
气=4.2×107J/m 3）
(1)这些水从10℃加热到50℃需要吸收的热量为多少？
(2)0.8 m 3
的煤气完全燃烧放出的热量为多少？
(3)煤气灶烧水的效率为多少？
15．张伟爸爸开着厢式货车（如图所示）满载着货物从威海开往张伟家，高速全程100km ，车以90km/h 的速度在高速上匀速行驶，公路旁安装隔音墙是为了在声源处减弱噪声，车受到的阻力是车总重的0.05倍。

张伟家厢式货车一些数据如下表。

（g 取10N/kg ）
(1)该货车满载时静止在水平路面上对地面的压强是多少？
(2)该货车在高速上全程行驶后消耗的燃油若完全燃烧能放出多少焦耳的热量？
(3)该货车在高速上行驶时，发动机的效率是多少？（结果保留一位小数）
答案
1．(1)8.1×107J；(2)2.43×107J；(3)50625W；(4)2.025×103N 2．(1)4.2×107J；(2)4.67kg
3．(1)100km/h；(2)1×108J，2.8×104W；(3)38.8%
4．(1)8.4×106J；(2)40%；(3)0.22kg。