2020人教版九年级上学期同步单元专题大培优：热机效率计算分类训练
九年级上学期同步单元专题大培优：热机效率计算分类训练燃料加热水的效率：1.随着“西气东送”，天然气进入市民家庭，小明家已经开始使用天然气了。
小明想：将一壶水烧开究竟需要多少天然气？通过实践收集到如下数据：水壶里倒入2000cm3，20℃的水，大火加热直至沸腾（一标准气压。
又从热值表中查得天然气热值为8×107J/m3．求：（1）烧开这壶水，水需要吸收的热量；（2）如果小明家天然气灶具的效率是40%，烧开这壶水，需要燃烧天然气的体积。
2.新农村建设中正大力推广使用瓶装液化气。
如果每瓶中装入15kg液化气，液化气的热值取4.2×107J/kg，则（1）每瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是多少？（2）若用这些液化气完全燃烧给水加热，放出的热量有30%被水吸收，则在标准大气压下可把多少千克的水从10℃加热至沸腾？[c水=4.2×103J/kg•℃]3.我国南海海底蕴藏着一种神秘的冰晶体--可燃冰，它具有热值大、储量多、能直接点燃等特点。
1m3“可燃冰”在常温常压下可释放出164m3的天然气，“可燃冰”完全燃烧后只剩下二氧化碳和水，几乎不会造成任何污染。
（1）若有100cm3的“可燃冰”产生的天然气完全燃烧能放出多少热量？（2）100cm3的“可燃冰”产生的天然气完全燃烧放出的热量70%被水吸收，可使2kg的水从25℃升高到多少℃？（保留一位小数）[q天然气=4×107J/m3，c水=4.2×103J/（kg•℃）]4.认识自然，亲近自然，学校组织学生到桐洲岛进行社会实践活动，小明携带一个质量为1kg的合金锅、一台如图所示的便携式丁烷气炉（内置一瓶新的燃气，参数如表格所示），爱探究的小明通过手机上网查到便携式燃气炉的热效率为30%，丁烷气体的燃烧效率为90%，野炊地水的沸点为100℃，测出当地水的温度为20℃，[水的比热容为4.2×103J/（kg⋅℃），锅的比热容为0.8×103J/（kg⋅℃）]（1）完全燃烧0.5kg的丁烷气体可以放出多少焦耳的热量？（2）需多少焦耳的热量，才能使10kg的水温度升高50℃？（3）如果燃气炉以最大火力工作，一瓶燃气最多能持续燃2h，这样能够把质量为多少千克的水烧开？（最后结果保留1位小数）热机效率：5.某品牌小汽车的“经济耗油量（90km/h）8L/100km”是指：这辆汽车以90km/h的速度行驶100km，消耗汽油8L．[已知ρ水=1.0×103kg/m3；c水=4.2×103J/（kg•℃）；q汽油=3.2×107J/L]下表为此小汽车的相关数据：（2）该汽车在经济耗油量下沿直线匀速行驶50km，汽车的效率为31.25%．求汽车消耗多少升汽油和此时汽车的实际功率。
答案：（1）水需要吸收的热量为4.2×105J；（2）汽车消耗4L汽油；此时汽车的功率为20kW。
6.汽油发动机工作时，汽油必须和吸进的空气成适当的比例，才能形成可以有效燃烧的混合气体，这就是空燃比（可燃混合气体中空气质量与燃油质量之比）。
空燃比是发动机运转时的一个重要参数，它对尾气排放、发动机的动力性和经济性都有很大的影响。
根据发动机的类型等因素，每种发动机的空燃比一般不同。
某气缸总排量为2.0L的4缸发动机所需的空燃比14：1（气缸排量指气缸工作容积之和），混合燃气的密度为1.35kg/m3，当发动机曲轴每分钟转速为2400转时，输出功率为65kW。
（1）每分钟汽油机做的有用功；（2）1min内，汽油完全燃烧放出的热量（汽油的热值为4.6×107J/kg）；（3）汽油机的效率（结果精确到0.1%）。
7.我国第二艘航空母舰下水仪式在中国船舶重工集团公司大连船厂举行。
该航母满载时的排水量达6.4万吨，可搭载40架舰载机，每架舰载机的质量约为20吨。
航母的动力源是蒸汽轮机，投入使用后的最大功率可以达到30MW．（海水密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（1）为了使舰载机更易于起飞，航母要以一定的速度（选填“逆风”或“顺风”）航行。
（2）该航母满载时，受到的浮力是多大？在某次训练中，40架舰载机全部起飞后，该航母浸在海水中的体积变化了多少m3？（3）若航母以54km/h的速度匀速直线航行时，蒸汽轮机的功率为21MW，航母所受的阻力为多少N？蒸汽轮机的效率为35%，航行30min，需要消耗燃油多少kg？（燃油的热值为4.0×107J/kg）8.目前，“节能减排”已引起全球的关注。
如何减少能耗，提高汽车发动机的效率越来越受到人们的重视，（1）大多数家用汽车的发动机均为汽油机，它把汽油燃烧释放的内能部分转化成机械能，再通过传动机构将动力传给车轮使汽车行驶。
请你将下图中汽油机工作时的能流图补充完整。
（2）发动机的效率是汽车的经济性能指标之一。
厂家提供的某汽车出厂的部分参数如下；①试验数据：汽车在平直公路上以80km/h的速度匀速行驶时，耗油量大约为10L/100km，发动机输出功率为46kW；则该汽车行驶100km，发动机对汽车做的功是J。
②使用燃料：93#汽油[热值为4.6×107J/kg，密度约为0.75g/cm3。
请用以上参数推算出在测试条件下，该汽车发动机的效率约为。
（3）武汉汽车保有量在迅速增长，消耗燃油量也就迅速增长。
每辆汽车每年耗油1.8t，汽车内燃机的效率平均值取30%，如果能把内燃机效率提高2%，武汉城区汽车数量按160万辆来计算，每年可以节约多少t燃油。
9.小华家的汽车尾部上标有“1.5T”的字样，其中“T”就是“满轮增压”的标识，是利用高温、高压的废气去冲击废气涡轮高速旋转，来带动同轴的进气涡轮也高速旋转，从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压，使汽油燃烧更充分，同时也减少了废气中的有害物质，达到提高发动机效率和减少废气污染的目的，汽车在高速公路上以100km/h行驶时为发动机满负荷工作运行的最佳状态，曲轴转速1800/min，油耗6.8L/100km。
（1）如图，图所示小轿车的仪表盘上，有一个显示汽车车门关闭状况的指示灯，只要四个车门中有一个没关闭（此时装在车门上的开关处于断开），指示灯就发光提醒，下面四个电路中，能体现该装置工作原理的是。
（2）如图，图所示是四缸四冲程汽油机的工作瞬间，此汽油机一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷最佳状态工作时做功冲程中燃气对活塞的平均压强为5×105Pa．活塞的横截面积为100cm2，当发动机满负荷工作时（不计摩擦），输出功率是多少？（3）发动机的效率是多少？10.某新型汽车在平面路面上以75km/h的速度匀速行驶1h的过程中，消耗了5kg汽油，汽油燃烧释放能量除一部分推动活塞做功外，另有约40%随废气通过电热转换装置，如图所示（汽油热值近似取q=5×107J/kg，设汽油在气缸内完全燃烧）（1）图示时刻，四冲程汽油机处于冲程；若该汽油机每分钟完成7200个冲程，则它每秒钟完成个工作循环；（2）在上述过程中汽油机燃烧释放的能量为，若其中的30%用来驱动汽车行驶，则汽车所受的阻力f为；（3）研发人员声称该热电转换装置的效率可达15%，据此计算，上述过程中随废气排放的能量通过转换装置可获得电能，这些电能可供车内总功率为1000W的用电器持续工作s。
太阳能热水器的效率：11.某科研小组研制了一辆太阳能汽车。
其车顶的太阳能电池板可将太阳能转化为电能，并储存在蓄电池中为车辆提供动力，已知：太阳能电池板平均每小时接收3.9×106J的太阳能，每天平均有效接收太阳能的时间为5小时；当该车以10m/s速度匀速行驶时，太阳能电池板每天所储存的电能可维持该车行驶4min，其中储存电能的80%用来克服汽车阻力所做的功，汽车所受阻力为1.3×103N．求：（1）该太阳能电池板每天接收的太阳能；（2）该汽车以10m/s匀速行驶4min过程中克服阻力所做的功；（3）太阳能转化为电能并储存的效率。
12.为牢固树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念，美丽乡村建设中大量使用了直接利用太阳能的热水器、太阳能路灯等节能环保设备。
如图，某太阳能热水器接收太阳能的面积为3m2，每平方米面积上1h得到太阳辐射的能量平均为2.5×106J ，该热水器仅能把接受太阳能的42%转化为水的内能。
已知液化气的热值为4.2×107J/kg ，水的比热容为4.2×103J/（kg •℃）。
求：（1）若光照6h 可以使热水器内初温为15℃，质量为100kg 的水温度升高到多少？ （2）可以节约多少千克的液化气？13.表一是某同学家的太阳能热水器铭牌上的部分数据，表二是装满水时太阳能热水器的水温变化情况。
表一____ __。
（2）太阳能热水器的支架与楼顶接触处均垫有一块面积较大的相同的砖块，这样做的好处是______。
表二中数据显示在不同时段水的温度升高不同，原因可能是___ ___。
（3）在11：00－14：30这段时间内，楼顶每平方米的面积上太阳辐射的功率约为多少瓦？[C 水＝4.2×103J/(kg ·℃)]九年级上学期同步单元专题大培优：热机效率计算分类训练答案燃料加热水的效率：1.随着“西气东送”，天然气进入市民家庭，小明家已经开始使用天然气了。
小明想：将一壶水烧开究竟需要多少天然气？通过实践收集到如下数据：水壶里倒入2000cm 3，20℃的水，大火加热直至沸腾（一标准气压。
又从热值表中查得天然气热值为8×107J/m 3．求： （1）烧开这壶水，水需要吸收的热量；（2）如果小明家天然气灶具的效率是40%，烧开这壶水，需要燃烧天然气的体积。
答案：（1）烧开这壶水，水需要吸收了6.72×105J 的热量；（2）如果小明家天然气炉具的效率是60%，烧开这壶水，需要燃烧0.021m3的天然气。
2.新农村建设中正大力推广使用瓶装液化气。
如果每瓶中装入15kg液化气，液化气的热值取4.2×107J/kg，则（1）每瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是多少？（2）若用这些液化气完全燃烧给水加热，放出的热量有30%被水吸收，则在标准大气压下可把多少千克的水从10℃加热至沸腾？[c水=4.2×103J/kg•℃]答案：（1）每瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是6.3×108J；（2）在标准大气压下可把500kg的水从10℃加热至沸腾。
3.我国南海海底蕴藏着一种神秘的冰晶体--可燃冰，它具有热值大、储量多、能直接点燃等特点。
1m3“可燃冰”在常温常压下可释放出164m3的天然气，“可燃冰”完全燃烧后只剩下二氧化碳和水，几乎不会造成任何污染。
2020年人教版九年级全一册培优训练：热机效率的计算练习
九年级全一册培优训练：热机效率的计算练习1.发动机是汽车的核心部件，某汽车发动机是以92号汽油为燃料的内燃机，其一个工作循环的四个冲程如图所示，表中给出了发动机的相关数据（空燃比是指汽缸内空气和燃油的质量比）。
单缸四冲程内燃机完成一个工作循环时，（1）图中四个冲程的顺序是，（2每输出3.6×106J的能量柴油机所消耗柴油的千克数。
已知柴油的热值为3.6×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。
（1）在热机的能量损失中，带走的能量最多。
（2）若柴油机的水箱中贮有10kg冷却水，当水的温度由20℃上升到40℃时，这些水所吸收的热量是多少焦？（3）已知柴油机的效率η=W/Q×100%（式中W为柴油机在某段时间内对外所做的功，Q为它在这段时间内所消耗的柴油完全燃烧所产生的热量），则该柴油机正常工作时的效率约为多少？3.好学的小明在学习了热能后，进行了如下的探究和思考。
（1）他家的汽车尾部上标有“3.0T”的字样，其中“T”就是“涡轮增压”，是利用高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转，来带动同轴的“进气涡轮”也高速旋转，从而增加冲程的进气量并增大进气气压，使汽油燃烧更充分，燃气压强更大，同时也减少了废气中的有害物质，达到提高发动机效率和减少废气污染的目的，这辆汽车的最低油耗可达0.3kg/kW•h，已知汽油的热值为4.6×107J/kg。
【提示：最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量，0.3kg/kW•h表示获得1kW•h能量消耗0.3kg汽油。
1kW•h=3.6×106J】求：①0.3kg的汽油完全燃烧时放出的热量为多少？②该汽车发动机的效率最高可达多少？（结果保留整数）（2）近几年全球汽车的保有量在迅速增长，他在网上查知截至2017年底，全球处于使用状态的汽车数量突破13亿辆，每辆汽车每年平均耗油2t，汽车内燃机效率的平均值取25%．如果能把内燃机效率提高到小明家汽车发动机的效率，请计算全球每年可以节约多少燃油？4.今年“十一”期间，爸爸开车带着全家人去旅游。
2020年人教版九年级全一册培优训练：14.2热机的效率练习
九年级全一册培优训练：14.2热机的效率练习1.关于热机的效率，下列说法正确的是（）A.热机的效率越高说明做功越快B.热机的效率越高，在做功同样多的情况下消耗的能量越多C.热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的D.一般情况下柴油机的效率比汽油机的高2.如图甲所示是小聪同学“探究固体的熔化过程”的实验装置图，图乙是他描绘出的温度随时间变化的图象，则下列说法正确的是（）A.烧杯内的水温度升高，含有的热量也随之增多B.B、C两点的温度相同，具有的内能也相同C.该物质液态的比热容大于固态时的比热容D.随着酒精灯中酒精量的减少，酒精的热值也在减小3.下列关于热机和环境保护的说法，正确的是（）A.热机的效率能达到100%B.热机排出的尾气没有内能C.热机都是使用汽油作燃料D.大量使用热机会造成环境污染4.某个单缸四冲程汽油机的转速是3000转/分，那么每秒钟内燃气对活塞做功次数和活塞冲程数分别是（（）A.25次，25个冲程B.100次，100个冲程C.25次，100个冲程D.100次，200个冲程5.科技人员已于2018年研发下线采用氢能源系统的“未来汽车”。
此氢能源汽车充氢气3分钟可续航650公里它采用氢气作为燃料主要是因为氢气具有（）A.较小的密度B.较高的热值C.较低的沸点D.较大的比热容6.两台四冲程汽油机在相同时间内，甲的功率是乙的1.5倍，甲机的热机效率是20%，乙机的热机效率是25%，则甲、乙每小时消耗的汽油质量之比是（）A.6：5B.15：8C.5：6D.8：157.下列有关热机效率的说法中，正确的是（）A.热机所用燃料的热值越大，效率越高B.热机的内能转化为热机的机械能越多，效率越高C.如果改进技术，汽油机的效率可以达到100%D.蒸汽机、汽油机和柴油机的热机效率分别是η1、η2和η3，则三者效率一样8.为了比较两种燃料的热值，小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，下列说法正确的是（）A.实验中需要保证两种燃料燃烧时间相同B.通过调节铁圈A的位置，使温度计处于适当的高度C.将两烧杯中的水换成比热容小的液体可以使实验现象更明显D.如要进一步研究不同物质的吸热能力，只需将其中一个烧杯中的水换成等质量煤油9.下列关于热、热值和热机效率的描述，正确的是（）A.使燃料燃烧更充分，可以增大其热值B.只要燃料充分燃烧，就可以提高热机效率C.铝的比热容大于铜，质量和初温相同的铜块和铝块放出相同热量后放在一起，热量由铜块传给铝块D.甲柴油机的效率比乙的效率高，燃烧质量相同的燃料，甲柴油机将燃料燃烧放出的热量变成有用功的能量比乙大10.甲、乙两汽车的额定功率分别是8kW和10kW，甲、乙两汽车的发动机工作效率分别是30%和26%.下列有关说法正确的是（）A.甲比乙输出的机械能多B.乙比甲输出的机械能多C.乙换成热值大的燃料可提高效率D.消耗相同多的同标号汽油，甲输出的机械能比乙多11.如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部，放入一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速下压，玻璃筒内的空气温度升高，空气的内能（填“增加”或“减少”），筒内的棉花由于温度升高到着火点而燃烧，棉花的内能是通过方式改变的。
九年级物理上册《第十四章-热机的效率》同步练习及答案-人教版
九年级物理上册《第十四章热机的效率》同步练习及答案-人教版学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________ 知识点回顾一、燃料的热值1.定义：某种燃料放出的热量与其质量之比，用符号表示。
2.单位：J/kg，例如：q煤油=4.6×107J/kg，物理意义：1千克的煤油完全燃烧放出的热量为4.6×107J。
3.特点：只与燃料的种类有关，与燃料的形状、体积、质量（选填“有关”或“无关”）。
二、燃烧值的计算1.固、液体燃料：Q=qm2.气体燃料：Q=qv三、热机的效率1.定义：热机工作时，用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比。
2.公式：η=W有Q×100%四、效率1.用来做有用功那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。
提升练习一、单选题1．21年4月1日，20辆中通氢能公交车在高明正式投入使用（如图所示）。
配套的氢燃料电池发动机氢加注时间小于15分钟，续航里程可达350km，它采用氢作为燃料除了环保，主要是因为氢具有（）A．较小的密度B．较高的热值C．较低的沸点D．较大的比热容2．下列关于热值的说法正确的是（）A．燃料燃烧时，用的燃料越多，这种燃料的热值越大B．燃料燃烧时，放出的热量越多，这种燃料的热值越大C．相同质量的不同燃料完全燃烧，放热多的燃料热值大D．不同燃料完全燃烧放出等量的热量，所用质量大的燃料热值大3．我国某集团于2020年正式发布全球首款效率突破50%的商用柴油机，世界内燃机发展出现历史性新突破，关于内燃机下列说法正确的是（）A．内燃机的效率越低，则表示内燃机做功越慢B．可通过减少各部件间的摩擦提高内燃机的效率C．在内燃机的能量损失中，废气带走的能量很少D．随着技术的进步，内燃机的效率能到达100%4．前不久，据河南南阳炒作很热的“水氢发动机”的宣传说，“水氢发动机”可以利用水来制取氢气，从而为发动机提供高能燃料。
人教版九年级物理全一册 热机的效率同步练习(含答案)
人教版九年级全一册 14.2 热机的效率同步练习一、单选题1．下列关于热现象的说法中,正确的是（）A．物体从外界吸收热量,其温度一定升高B．温度高的物体内能多,温度低的物体内能少C．水可作为汽车发动机的冷却剂,是因为水的比热容较大D．煤的热值比干木柴的大,煤燃烧时放出的热量比干木柴燃烧时放出的热量多2．晓宇在用燃气灶烧水时,进行了观察和思考,其中正确的是（）A．加热过程中水的比热容变大B．燃气燃烧得越多,其热值越大C．壶内水温升高是利用热传递使内能增大的D．水沸腾过程中吸收热量,温度不断升高3．小宇学习了热学知识后,下列对于相关概念理解正确的是（）A．内能与温度的关系：温度高的物体,内能一定多B．热传递：热量可能从内能少的物体传给内能多的物体C．热值：当质量相等的两种燃料燃烧时,热值大的燃料放出热量一定多D．比热容：比热容是物质的一种性质,其大小只与物质的种类有关4．如图所示是物理老师的自制火箭,他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔,把电火花发生器紧紧塞进孔中,实验时从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒,按动电火花发生器的按钮,点燃瓶内酒精后,纸筒即刻飞出。
关于此实验分析正确的是（）A．酒精无法完全燃烧,所以热值变小B．酒精燃烧是电能转化成了内能C．燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程D．纸筒飞出后瓶内气体的内能减小,温度降低5．下列有关热学知识的叙述中,正确的是（）A．用砂轮磨刀,有火星迸出是采用做功的方式改变了物体的内能B．一杯水的温度由30℃降低到10℃ ,放出热量,内能减小,比热容减小C．一定质量的酒精完全燃烧时的热值比不完全燃烧时的热值大D．夏天在地面上洒水,感觉到凉快主要是因为水的比热大6．下列有关热学知识的说法中正确的是（）A．固体和液体很难被压缩是因为分子间没有间隙B．物体吸收热量,温度不一定升高C．燃料燃烧越充分,其热值越大D．比热容与物体吸收热量的多少有关7．校医在给体温异常的学生测体温时,体温计内水银的液面慢慢升高,在此过程中水银的（）A．质量变大B．内能变大C．比热容变大D．热值变大8．如图所示,甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法,忽略绳重及一切摩擦,用图甲绕法匀速提升重为900N的物体时,机械效率为90%。
2020年秋季人教版九年级物理全一册 专题训练 热量、热机效率的计算
专题训练热量、热机效率的计算1．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。
该款车以某一速度在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离时，消耗汽油1 kg。
汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中(汽油的热值为4.5×107 J/kg)，则：(1)汽油完全燃烧放出的热量是多少？(2)假设该汽车在这次行驶过程中，汽油机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%，这些废气的能量全部被质量为100 kg的水吸收，水升高的温度是多少？[水未沸腾，水的比热容为4.2×103 J/(kg· ℃)](3)如果汽油机的效率提高到40%，其他条件都不变，那么汽车在这段路程消耗的汽油是多少？2. (2019云南)如图所示，某家庭太阳能热水器接收太阳能总有效面积为2 m2，1 m2面积上1 h接收到的太阳能平均为2.52×106 J，若阳光照射该热水器5 h，可以使质量为80 kg 的水温度升高30 ℃.[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q干木柴＝1.2×107 J/kg]．求：(1)水吸收的热量；(2)若这些水吸收的热量全部由燃烧干木柴来提供，需要完全燃烧多少千克干木柴(假设干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收)；(3)该太阳能热水器的效率及开发利用太阳能的优点．3. 我国南海海底蕴藏着一种神秘的冰晶体——“可燃冰”，它具有热值大、储量多、能直接点燃等特点.1 m3“可燃冰”在常温常压下可释放出164 m3的天然气，完全燃烧后只剩下二氧化碳和水，几乎不会造成任何污染．(计算结果保留两位小数)(1)求10－3 m3可燃冰完全燃烧释放的热量；(2)如果这些热量80%被水吸收，可使多少千克的水从20 ℃升高到70 ℃？(3)一辆以天然气为燃料的出租车，在平直公路上匀速行驶时所需牵引力为900 N，发动机效率为30%，假设用“可燃冰”替代天然气后，其他条件不发生变化．求10－3 m3的“可燃冰”能使这辆车行驶多少千米．[q天然气＝4×107 J/m3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]4.(2019·兰州中考)已知天然气的热值为3.8×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。
2020年人教版九年级全一册培优训练：热机效率的计算练习
九年级全一册培优训练：热机效率的计算练习1.发动机是汽车的核心部件，某汽车发动机是以92号汽油为燃料的内燃机，其一个工作循环的四个冲程如图所示，表中给出了发动机的相关数据（空燃比是指汽缸内空气和燃油的质量比）。
单缸四冲程内燃机完成一个工作循环时，（1）图中四个冲程的顺序是，（2每输出3.6×106J的能量柴油机所消耗柴油的千克数。
已知柴油的热值为3.6×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。
（1）在热机的能量损失中，带走的能量最多。
（2）若柴油机的水箱中贮有10kg冷却水，当水的温度由20℃上升到40℃时，这些水所吸收的热量是多少焦？（3）已知柴油机的效率η=W/Q×100%（式中W为柴油机在某段时间内对外所做的功，Q为它在这段时间内所消耗的柴油完全燃烧所产生的热量），则该柴油机正常工作时的效率约为多少？3.好学的小明在学习了热能后，进行了如下的探究和思考。
（1）他家的汽车尾部上标有“3.0T”的字样，其中“T”就是“涡轮增压”，是利用高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转，来带动同轴的“进气涡轮”也高速旋转，从而增加冲程的进气量并增大进气气压，使汽油燃烧更充分，燃气压强更大，同时也减少了废气中的有害物质，达到提高发动机效率和减少废气污染的目的，这辆汽车的最低油耗可达0.3kg/kW•h，已知汽油的热值为4.6×107J/kg。
【提示：最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量，0.3kg/kW•h表示获得1kW•h能量消耗0.3kg汽油。
1kW•h=3.6×106J】求：①0.3kg的汽油完全燃烧时放出的热量为多少？②该汽车发动机的效率最高可达多少？（结果保留整数）（2）近几年全球汽车的保有量在迅速增长，他在网上查知截至2017年底，全球处于使用状态的汽车数量突破13亿辆，每辆汽车每年平均耗油2t，汽车内燃机效率的平均值取25%．如果能把内燃机效率提高到小明家汽车发动机的效率，请计算全球每年可以节约多少燃油？4.今年“十一”期间，爸爸开车带着全家人去旅游。
【人教版】2020九年级物理上册 2.3热机效率习题(含解析)(新版)教科版
（答题时间：15分钟）1. 有一台汽油机在一个工作循环中消耗了100 g汽油（热值为4.6×107J/kg），这些汽油完全燃烧产生的热量是________J，若这台汽油机的效率为30%，则一个工作循环中输出的有用机械能为________J。
2. 一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占20%，废气带走的能量占35%，摩擦等机械损耗占15%，则它的机械效率为________。
若它在一个工作循环中消耗了10 g汽油（热值为4.6×107 J/kg），这些汽油完全燃烧产生的热量是________J，输出的有用机械能为________J。
3. 如图所示，由中国自主研发的我国第一部“空气动力发动机汽车”在第十四届中国北京国际科技产业博览会上展出。
它是利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力，这种车在开动时将空气的能转化为能，类似柴油机的活塞做功，排气口排出的是冷空气，为绿色环保产品。
4. 两台汽油机，甲的功率是乙的1.5倍，甲的效率为20%，乙的效率为25%，那么甲与乙每小时消耗油量之比为（）A. 6∶5B. 15∶8C. 5∶6D. 8∶155. 某热机效率是40%，下列说法正确的是（）A. 损失60%的能量中，被废气带走的能量占主要部分B. 它每做100 J的有用功，消耗400J的内能C. 它每做100 J的有用功，废气带走60J的内能D. 热机做功越快，效率一定越高6. 关于提高热机效率的途径，下列说法错误的是（）A. 尽量使燃料充分燃烧B. 尽量减少输出功率C. 尽量减少摩擦D. 尽量减少热量损失7. 小华看着公路上来来往往的汽车，他发现了一个问题：为什么有的汽车驶过后只是冒一屡白烟；而有的汽车后面拖着一条长长的、浓浓的黑尾巴，经过带黑尾巴的汽车身边，总有一股刺鼻的汽油味儿呢？8. 如图是某四冲程汽油机做功冲程的示意图，活塞的横截面积是35cm2。
做功冲程中，燃气对活塞的平均压强是1.0×106Pa，活塞移动的距离是60mm，所用时间是0.015s。
2020人教版九年级上学期同步单元专题大培优：热效率计算专题练习
九年级上学期同步单元专题大培优：热效率计算专题练习燃料的热效率：1.如图甲所示，1标准大气压下，普通煤炉把壶内20℃、5kg水烧开需完全燃烧一定质量的煤，此过程中，烧水效率为28%。
为提高煤炉效率，浙江大学创意小组设计了双加热煤炉，如图乙所示，在消耗等量煤烧开壶内初温相同、等量水的过程中，还可额外把炉壁间10kg 水从20℃加热至40℃。
Q煤=3×107J/kg，c水=4.2×103J/（kg·℃），以上过程中，问：（1）普通煤炉完全燃烧煤的质量有多大？（2）双加热煤炉的烧水效率有多大？2.某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。
若在6min内完全燃烧了2kg的煤，水的比热容为 4.2×103J/（kg℃），煤的热值约为3×107J/kg。
求：（1）煤完全燃烧产生的热量：（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量；（3）煤炉烧水时的热效率。
3.认识自然，亲近自然。
初春学校组织学生到某农庄进行社会实践活动，小明携带一台如图甲所示的便携式丁烷气炉（内置一瓶新的燃气，参数如表格所示），爱探究的小明通过手机上网查到便携式燃气炉的热效率为40%，野炊地水的沸点为96℃，测出当地水的温度为26℃，[水的比热容为（c水=4.2×103/（kg·℃）（1）一瓶新的燃气完全燃烧可以放出多少热量？（2）一瓶新的燃气以最大火力工作，可以使用多长时间？（3）一瓶新的燃气最多能够把质量为多少千克的水烧开？（4）小明发现，第（3）问中理论上算出能烧开的水的质量和实际能烧开的水的质量还是有较大差异，除题目中提到的有关因素外，你认为还有什么原因，请写出一条。
4.小武家新买了天然气热水器，该热水器的铭牌标明了它的热效率为80%，准备测试使用。
他把家里自动洗衣机的“水量”设置为50L，用热水器输出的热水注入洗衣机，当注入水的体积达到50L时洗衣机会自动停止注水。
2020_2021学年九年级物理全册14.2热机的效率同步练习含解析新版新人教版
第十四章内能的利用第2节热机的效率1. 关于燃料的热值，以下说法中正确的是（）A .燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关B .燃烧千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值C .燃料燃烧时，质量越大，热值越大D .燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小【答案】A【解析】A、燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关，符合题意。
B、燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值，必须是完全燃烧放出的热量，才是燃料的热值，不符合题意。
C、燃料燃烧时，质量越大，热值越大：热值与质量无关，只与燃料种类有关，不符合题意。
D、燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小，燃料不完全燃烧时放出的热量不能称之为热值，不符合题意。
2.“可燃冰”作为新型能源，有巨大的开发潜力．同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，这表示“可燃冰”的（）A .热量很大B .温度很高C .热值很大D .比热容很大【答案】C【解析】相同条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的热值大于煤气的热值，即“可燃冰”的热值很大，C正确．故选：C．3.甲种燃料的热值小于乙种燃料的热值，下列说法正确的是（）A .甲种燃料比乙种燃料的热量少B .完全燃烧乙种燃料，刚好烧开一壶水，那么用甲种燃料也能烧开这壶水C .完全燃烧相同质量的两种燃料，乙种燃料放出的热量多D .通风条件越好，供氧越充足，两种燃料的热值越大【答案】CA、热量是一个过程量，不能说物体含有热量的多少，所以甲种燃料的热值小于乙种燃料的热值，不能说甲种燃料比乙种燃料的热量少，故A不正确；B、根据Q=mq可知，相同质量的甲乙两种燃料，乙种燃料完全燃烧放出的热量比甲种燃料完全燃烧放出的热量多，所以mkg乙种燃料刚好烧开一壶水，则mkg甲种燃料不能烧开这壶水，故B不正确；C、根据Q=mq可知，相同质量的甲乙两种燃料，乙种燃料完全燃烧放出的热量比甲种燃料完全燃烧放出的热量多，故C正确；D、热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关，故D不正确．4.汽车油箱的汽油用掉一半后，剩下的汽油中，不变的物理量有（）A .质量密度热值B .质量密度比热容C .密度热值比热容D .质量热值比热容【答案】C【解析】一筒汽油用去一半后，所含的汽油减少，质量变为原来的一半，但是热值、密度和比热容是不会改变的，因为物质确定后，物质的这些属性与质量无关．A、B、D错误．5. 现代火箭用液态氢作燃料，是因为它具有（）A .较大的比热容B .较低的沸点C .较高的凝固点D .较大的热值【答案】D【解析】运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量．6.关于燃料不能被充分利用的原因，下列说法中错误的是（）A .燃料很难完全燃烧B .高温烟气带走了一部分热量C .散热损失一部分热量D .燃料燃烧时产生的内能不易转化成其他形式的能量【答案】D【解析】A、现实生活中燃料燃烧时，会由于供氧不足造成燃料不能完全燃烧，故A正确；B、高温烟气具有较大的内能，不能被有效利用，故B正确；C、燃料燃烧后，温度高，会以热传递的方式向空气等物体散热，造成能量的损失，故C正确；D、在一定条件下内能与其他形式的能量一样会转化为其他形式的能量，故D错误．7. 提高热机效率的有效途径是（）A .采用优质的燃料B .减少热机的各种热损失，保证良好的润滑C .降低热机的效率D .避免使用热机【解析】A、采用优质的燃料，提高燃料的热值，并不能提高热机的效率．所以A说法错误．B、减少热机的各种热损失，保证良好的润滑，可以提高有效利用的能量与总能量之比，所以B说法正确．C、降低热机的效率很明显不符合题意，所以C说法错误．D、不使用热机，并不能提高热机的效率．所以D说法错误．8.关于“热机”，下列说法中错误的是（）A .通过技术改进，可以使热机的效率达到B .减少城市热岛效应的措施之一就是倡导“绿色出行”C .用水而不用其它循环物质降低热机的温度，主要是利用水的比热容最大的特性D .严寒的冬天，有人晚上把热机水箱中的水放出，是防止气温降低时，水凝固而胀坏水箱【答案】A【解析】A、使用热机不可避免的要克服机器部件摩擦做额外功，效率不可能达到100%，所以A是错误的；B、“绿色出行”可以减少热机工作时的二氧化碳和热量的排放，是减少城市热岛效应的措施之一就是所以B是正确的；C、水的比热容比较大，在升高相同的温度需要吸收更多的热量，所以利用水来降低热机的温度，所以C是正确的；D、水凝固时体积变大，就会胀坏水箱，所以冬天要把水箱中的水放出，所以D是正确的．9.下列提高热机效率的方法中，不可行的是（）A .减少各种热损失B .加润滑油，减少机器部件间的摩擦C .减少消耗的总能量D .充分利用废气的能量，如建热电站【答案】C【解析】在热机工作过程中，能量主要损耗在摩擦、机件散热以及废气带走的热量上．所以，我们可以通过减少热量的损失方面来提高热机的效率．所以A、B、D都可行．减少消耗的总能量，有效利用的能量也减少，有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比不一定大，热机效率不一定得到提高，所以C不可行．10.目前石油、煤炭消耗量的迅速增长，易导致能源危机．因此，开发和利用新能源，成为全世界最为关注的问题之一．小明家的太阳能热水器内装有、25℃的水，经过一天照射后，温度升高了50℃．则水吸收的热量及至少可以节约煤的质量分别是（）．A .，B .，C .，D .，【答案】D【解析】(1)水吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg⋅∘C)×100kg×50∘C=2.1×107J；(2)由题知，这些热量由完全燃烧煤提供，即Q放=Q吸，∵Q放=m煤q，∴至少需要煤的质量（节约煤的质量）：m煤=Q放/q=2.1×107J/3.0×107J/kg=0.7kg．11.汽油的热值为，现有汽油，选其中一半完全燃烧，放出的热量是________ ，剩余汽油的热值是________ ．【答案】4.6×107 4.6×107【解析】从题可知，燃烧汽油的质量为：m=2kg/2=1kg而q=4.6×107J/kg∴汽油完全燃烧放出的热量为：Q=mq=1kg×4.6×107J/kg=4.6×107J∵燃料的热值是燃料的属性，不会随着质量的改变而改变，∴汽油质量变少后，剩余汽油的热值不变，仍为4.6×107J/kg．12.“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力．同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的________很大．以倍的关系粗略计算，“可燃冰”完全燃烧放出的热量为________，这些热量可以使________的水从20℃加热至100℃．c=4.2×103J/(kg•℃),q煤气=4.2×107J/kg【答案】热值 4.2×l08 1250【解析】（1）在同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的热值很大； (2)1kg煤气完全燃烧放出的热量：Q放=mq=1kg×4.2×l07J/kg=4.2×l07J，1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量：Q放=10Q放=10×4.2×l07J=4.2×l08J；(3)由题知，Q吸=Q放=4.2×l08J，∵Q吸=cm△t，∴水的质量：m=Q/c△t=4.2×108J/4.2×103J/(kg⋅∘C)×(100∘C−20∘C)=1250kg．13.水的比热容大，其值是________，表示的物理意义是________；火箭发动机利用液体氢作为燃料，是因为它的________较大，其值为，表示的物理意义是________．燃烧的液体氢最多可放出________的热量．14.小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热已知．（注：燃料完全燃烧放热用放计算，某燃料的热值用表示；其质量用表示）．自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系．他组装了图所示的装置进行实验，记录结果见下表：燃料加热前的水温/℃燃料燃尽后水温/℃煤油菜籽油小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热已知．（注：燃料完全燃烧放热用放计算，某燃料的热值用表示；其质量用表示）．自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系．他组装了图所示的装置进行实验，记录结果见下表：燃料加热前的水温/℃燃料燃尽后水温/℃煤油菜籽油为了保证实验结论的可靠，小明同学选择了两套相同装置，在实验中还应控制：煤油和菜籽油的________相同、及________相同．分析得出：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是________．小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，那么小明还需要补充的实验仪器是：________．利用此实验方法计算出的热值将比真实值________（偏大/偏小）．说说你的看法________．【答案】质量水的质量煤油天平偏小燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使Q放大于Q吸或燃料没有完全燃烧15.某台汽油机飞轮的转速为，在内，汽油机完成了________个工作循环．若这台汽油机改用天然气做燃料，完全燃烧天然气释放的热量为________，若这些热量的被水吸收，可以将的水由加热到________℃[，]【答案】15 2.8×106 70【解析】四冲程汽油机一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，活塞往复2次，四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，所以1s内，飞轮转30圈，共15个工作循环，60个冲程，做功15次；0.07m3汽油完全燃烧产生的热量：Q放=Vq=0.07m3×4×107J/m3=2.8×106J，这些热量的30%被水吸收，Q 放×30%=cm水Δt2.8×106J×0.3=4.2×103J/(kg⋅∘C)×4kg×(t−20∘C)解得t=70∘C．16.如图所示是一台单缸四冲程汽油机的________冲程；若飞轮（曲轴）转速为，那么，每秒钟燃气推动活塞做功的次数为________次，完全燃烧的汽油，放出的热量被质量为、初温为20℃的水完全吸收，可以使水的温度升高________℃．【答案】做功 20 11【解析】解：图中，两个气阀关闭，火花塞喷出电火花，活塞向下运动，是做功冲程；飞轮转速是2400r/min＝40r/s，因一个工作循环有4个冲程，飞轮转2圈，做功一次，所以汽油机1s可以完成80个冲程，做功的次数：n=12×40＝20（次）；完全燃烧0.1kg汽油放出的热量：Q放＝m煤油q＝0.1kg×4.62×107J/kg＝4.62×106J；根据Q吸=cmΔt=Q放可知水温度升高值：Δt=Q吸/cm=4.62×106J/4.2×103J/(kg∗∘C)×100kg=11℃．17.小军家的太阳能热水器水箱容量是，早上他用温度计测得水的温度为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℃．求：（1）水吸收了多少热量？（2）如果用煤气灶燃烧煤气来加热这些水，则需要燃烧的煤气，放出了多少热量？（3）煤气灶的效率为多少？（4）说出太阳能热水器的优点．（说出两条）【答案】（1）水吸收了1.05×107J热量；（2）放出了2.625×107J热量；（3）煤气灶的效率为40%；（4）优点：安全清洁，不会给环境带来污染．【解析】（1）热水器中的水吸收的热量：Q吸=cm(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅∘C)×100kg×(45∘C−20∘C)=1.05×107J；（2）用煤气灶燃烧煤气来加热这些水，放出的热量：Q放=mq=0.625kg×4.2×107J/kg=2.625×107J；（3）煤气灶的效率：η=Q吸/Q放×100%=1.05×107J/2.625×107J×100%=40%；（4）太阳能的特点是太阳能十分巨大，产生能源总量多，并且供应时间长，分布广阔，获取方便，安全清洁，不会给环境带来污染．18.如图所示的大型客机，是中国首款按照最新国际适航标准，具有自主知识产权的干线民用飞机，于年开始研制．年将有三架飞机完成首次飞行试验．某次试飞时，飞机发动机的水平推力为，飞机以的速度沿水平方向匀速航行，消耗航空煤油．求内：（航空煤油的热值为）（1）发动机所做的功．（2）航空煤油完全燃烧放出的热量．（3）发动机的热机效率．【答案】（1）发动机所做的功为9.6×1010J．（2）航空煤油完全燃烧放出的热量为1.6×1011J．（3）发动机的热机效率为60%．【解析】（1）由v=s/t得飞机航行的路程：s=vt=600km/h×1h=600km=6×105m；发动机所做的功：W=Fs=1.6×105N×6×105m=9.6×1010J；（2）航空煤油完全燃烧放出的热量：Q放=qm=4×107J×4000kg=1.6×1011J；（3）发动机的热机效率：η=W/Q放×100%=（9.6×1010J/1.6×1011J）×100%=60%．19.一壶水质量为，放在煤气灶上加热，将水从加热至沸腾（在标准大气压下），燃烧了的煤气，【、】，求在此过程中：（1）壶中水吸收的热量（2）煤气完全燃烧放出的热量（3）烧水的效率．【答案】（1）水共吸收的热量为1.68×106J；（2）液化石油气完全燃烧共放出的热量为6.72×106J；（3）烧水的效率为25%．【解析】（1）由题知，水的质量m=5kg，水的初温t0=20∘C，标准大气压下水的沸点是100∘C，即水的末温t=100∘C，所以水吸收的热量：Q吸=cm(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅∘C)×5.0kg×(100∘C−20∘C)=1.68×106J；（2）煤气的质量m=160g=0.16kg，煤气热值：q=4.2×107J/kg，完全燃烧煤气放出的热量：Q放=mq=0.16kg×4.2×107J/kg=6.72×106J；（3）烧水的效率：η=Q吸/Q放×100%=（1.68×106J/6.72×106J）×100%=25%．后记亲爱的朋友，你好！非常荣幸和你相遇，很乐意为您服务。
2023-2024学年人教版九年级物理上册《第十四章 热机的效率》同步练习题附答案
2023-2024学年人教版九年级物理上册《第十四章热机的效率》同步练习题附答案学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________知识点分类练习知识点一：热值的理解及计算1．2023年5月30日，长征二号F遥十六运载火箭搭载神舟十六号载人飞船成功发射（如图）。
火箭使用一种叫做偏二甲肼的液体燃料，是因为该燃料具有较大的（）A．热值B．比热容C．密度D．体积2．轿车行驶过程中，油箱中汽油逐渐减少，剩余汽油的热值、密度变化情况为（）A．热值不变，密度不变B．热值不变，密度变小C．热值变小，密度不变D．热值变小，密度变小3．对于燃料的热值，下列说法中正确的是（）A．燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比B．燃料完全燃烧的热值比它不完全燃烧时的热值大C．放出热量多的燃料热值大D．就某种确定的燃料而言，它的热值跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关4．蒸米时，木桶中米内能的增加是通过方式实现的，完全燃烧10kg的干木柴能释放出J的热量。
（干木柴的热值为1.2×107J/kg）知识点二：热机的效率5．下列措施中能提高热机效率的是（)A．使燃料充分燃烧B．增加废气带走的热量C．增加机械装置吸收的热量D．增加机械传动的摩擦6．双燃料汽车以天然气或汽油作为燃料，如图所示是某双燃料汽车发动机工作时的某冲程示意图。
下列说法中正确的是（）A．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多B．即使以天然气为燃料，汽车发动机的效率也达不到100％C．此为排气冲程D．汽油与天然气相比，燃烧汽油对环境的污染较小7．中央电视台对“水氢发动机”做了专题报到，认为目前的技术尚不成熟，要真正投入使用还有很长的路要走。
对此，下列分析错误的是（）A．氢气燃烧无污染是“水氢发动机”备受关注的原因之一B．氢气是发动机的一种理想燃料，是因为氢气的热值大C．“水氢发动机”是利用内能做功的机械D．目前利用水制取氢气耗能高，因此“水氢发动机”的效率很高8．在热机的各种热损失中，不仅带走的能量最多，而且它也给环境带来了污染；汽车尾部的浓烟是由于燃料在气缸内部燃烧造成的。