人教版九年级物理 专项综合全练（一） 热学的相关计算

人教版九年级物理 专项综合全练（一） 热学的相关计算1. 第七届世界军人运动会（7thCISMMilitaryWorldGames），简称“武汉军运会”，于 2019 年 10 月 18 日至 27 日在中国武汉举行。运动会的火炬名称为“和平荣光”，象征“和平、发展、友谊”。火炬内最多可装有 250 克丙烷燃料，完全燃烧燃料最多可放出 J 热量。如果这些热量由干木柴来提供，需完全燃烧 kg 干木柴。（q丙烷=5107J/kg，q干木柴=1107J/kg）2. 一台单缸四冲程汽油机，将内能转化为机械能的是 冲程；以汽油为燃料的某品牌小汽车行驶 100km，发动机牵引力所做的功为 1.15108J，消耗汽油 10kg，小汽车发动机的效率为 。（q汽油=4.6107J/kg）3. 已知煤油的比热容是 2.1103J/(kgC)，煤油吸收了 4.2104J 的热量，煤油温度升高了 20C。(1) 煤油的质量为多少？(2) 若这些热量被 10kg 的铜块吸收，则铜块升高的温度是多少？ c铜=0.4103J/(kgC) 4. 请回答下列问题：(1) 完全燃烧 0.3m3 的天然气来加热水箱中的水，天然气放出的热量是多少 J？(2) 若放出热量的 84% 被水箱中的水吸收，则水箱中 20L 、 20C 的水温度升高多少 C？天然气的热值为 3.0107J/m3，c水=4.2103J/(kgC)，水=1103kg/m3，当地大气压为一个标准大气压5. 一辆汽车以 72km/h 的速度匀速行驶 10min，消耗的汽油为 1.2kg。汽车匀速行驶时受到的牵引力 F=1.2103N，汽油的热值 q=4.6107J/kg。(1) 汽车在这段时间做的功是多少？(2) 这段时间内汽车的效率是多少？（百分号前保留一位小数）(3) 简要分析汽车效率低的原因（写出两条即可）。6. 如图所示为某型号的联合收割机收割玉米的场景。它以四冲程柴油机作为动力装置，输出功率为 120.4kW。收割玉米时，以 0.8m/s 的速度匀速作业 10min，需消耗 4.2kg 柴油。 q柴油=4.3107J/kg，c水=4.2103J/(kgC) (1) 求 4.2kg 的柴油完全燃烧放出的热量。(2) 求柴油机的工作效率。(3) 若 4.2kg 的柴油完全燃烧放出的热量全部被质量为 1000kg 、温度为 25C 的水吸收，求水的末温。答案1. 【答案】1.25107；1.25【解析】 250 克丙烷放出的热量：Q放=q丙烷m=5107J/kg0.25kg=1.25107J；干木柴放出相同的热量，由 Q放=mq 可得需要完全燃烧干木柴的质量：m=Q放q干木柴=1.25107J1107J/kg=1.25kg。2. 【答案】做功；【解析】内燃机的四个冲程中，实现将内能转化成机械能的是做功冲程；10kg 汽油放出的热量是：Q=mq汽油=10kg4.6107J/kg=4.6108J，发动机的效率 =WQ100%=1.15108J4.6108J100%=25%。3. 【答案】(1) 1kg (2) 10.5C 【解析】(1) 由 Q吸=cmt 得煤油的质量：m煤油=Q吸c煤油t煤油=4.2104J2.1103J/(kgC)20C=1kg。(2) 由 Q吸=cmt 得铜块升高的温度：t铜=Q吸c铜m铜=4.2104J0.4103J/(kgC)10kg=10.5C。4. 【答案】(1) 9106J (2) 80C 【解析】(1) 天然气完全燃烧放出的热量：Q放=Vq=0.3m33.0107J/m3=9106J。(2) 水吸收的热量 Q吸=84%Q放=84%9106J=7.56106J，由 =mV 可得水的质量：m=水V=1103kg/m320103m3=20kg，由 Q=cmt 得水的温度变化：t=Q吸c水m=7.56106J4.2103J/(kgC)20kg=90C， t末=t0+t=20C+90C=110C100C，因当地大气压为一个标准大气压，则水的沸点为 100C，所以水温实际升高的温度 t实=100C20C=80C。5. 【答案】(1) 1.44107J (2) 26.1% (3) 汽车效率低的原因主要是汽油不能完全燃烧、汽缸散失很多热量、尾气带走许多热量。【解析】(1) 由题意可知 v=72km/h=20m/s，t=10min=600s，由 v=st 得，s=vt=20m/s600s=1.2104m， W=Fs=1.2103N1.2104m=1.44107J。(2) 汽油完全燃烧放出的热量 Q=mq=1.2kg4.6107J/kg=5.52107J， =WQ100%=1.44107J5.52107J100%=26.1%。6. 【答案】(1) 1.806108J (2) 40% (3) 68C 【解析】(1) 4.2kg 柴油完全燃烧放出的热量：Q放=mq柴油=4.2kg4.3107J/kg=1.806108J。(2) 收割玉米时柴油机做的功：W=Pt=120.4103W1060s=7.224107J，则柴油机的工作效率：=WQ放100%=7.224107J1.806108J100%=40%。(3) 由题意可知，水吸收的热量 Q吸=Q放=1.806108J，由 Q吸=cmt 得，水升高的温度：t=Q吸c水m水=1.806108J4.2103J/(kgC)1000kg=43C。则水的末温为：t=t0+t=25C+43C=68C。