1、 1 第十四章内能的利用第十四章内能的利用 一、单选题一、单选题 1关于热机，下列说法正确的是是（ ） A吸气冲程中，汽油机和柴油机吸入的都是空气 B做功冲程是把机械能转化为内能 C柴油机有喷油嘴而没有火花塞 D做功冲程是依靠飞轮的惯性完成的 2单缸四冲程汽油机的飞轮转速是 1800r/min，此汽油机在每秒钟内是（ ） A完成 120 个冲程，对外做功 30 次 B完成 60 个冲程，对外做功 15 次 C完成 30 个冲程，对外做功 15 次 D完成 60 个冲程，对外做功 30 次 3（2022 河南焦作 九年级期末） 如图是给汽车提供动力的汽油机的四个工作冲程， 下列说法正确的是 （
2、） A图甲是做功冲程，机械能转化为内能 B图乙是排气冲程，依靠飞轮的惯性工作 C图丙是压缩冲程，活塞向上运动 D图丁是吸气冲程，吸入的只有空气 4 （2022 河南许昌 九年级期末）四冲程内燃机在压缩冲程中，活塞上推，压缩气缸内的气体，此时气缸内气体的内能和温度变化情况是（ ） A内能减少 温度降低 B内能减少 温度升高 C内能增加 温度降低 D内能增加 温度升高 5 （2022 河南驻马店 九年级期末）关于热机效率，下列说法正确的是 A蒸汽机的效率高于汽油机的效率 B热机所做有用功越多，它的效率就越高 C内燃机的效率越高，它消耗的燃料就越少 D热机效率越高，它将内能转化为机械能的比例越大 6
3、 （2022 河南南阳 九年级期末）下列关于热机、热值的说法正确的是 2 A汽油机、柴油机都有火花塞和喷油嘴这两个关键部件 B某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比叫这种燃料的热值，单位是 kg/J C柴油机工作的效率是 35%，说明它工作时柴油燃烧释放的能量 65%转化为有用功 D四冲程内燃机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的 7 （2022 河南驻马店 九年级期末）最新一款无人驾驶汽车，自动驾驶时使用雷达传感器和激光测距仪来了解周围的交通状况该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km，消耗汽油1.5L。假设汽油完全燃烧，汽油机的效率为 30%，已
4、知：汽油的密度为330.8 10 kg/m，汽油的热值为74.5 10 J / kg。在这段运动过程中，下列说法（ ） 所消耗汽油的质量1.2kg汽油燃烧所放出的热量71.62 10 J 汽车发动机的功率40500W汽车发动机的牵引力2020N A只有正确 B只有正确 C只有正确 D只有正确 8 （2022 河南平顶山 九年级期末）为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是（ ） A在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损失 B尽量减少热机内部各部件间的摩擦 C让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全 D尽量增加热机的工作时间 9 （2022 河南漯河 九年级期
5、末）据澎湃新闻，近日，广西南宁隆生达发电力科技有限公司（简称“隆生达发”）声称研发出一款“突破能量守恒定律”的电机组，引发争议。该公司官网称，这一技术名为“一种电容补偿式自循环发电系统”，下列分析正确的是（ ） A发电技术突破了能量守恒定律，证明能量可以不守恒 B如果没有能量补充，装置最终会停下 C根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去 D不靠任何能量补充，1 度电可变为 10 度电的装置可以实现 10 （2022 河南洛阳 九年级期末）2021 年 9 月 17 日 13 时 30 分许，神舟十二号载人飞船返回舱反推发动机成功点火后，神十二安全降落在东风着陆场预定区域（如图所示为飞船返回过程
6、模拟示意图） 。下列有关说法正确的是（ ） 3 A火箭的燃料燃烧的过程是内能转化为化学能 B反推发动机点火后，发动机工作是机械能转化为内能 C在大气层内的降落过程中，与空气摩擦是机械能转化成内能 D火箭选用液态氢作燃料，主要是因为氢具有较大的比热容 二、填空题二、填空题 11 （2022 河南周口 九年级期末）家用轿车常用汽油机驱动，四冲程汽油机在_冲程将一部分内能转化为机械能，其余的内能会使轿车发动机周围温度急剧升高，影响发动机正常工作。汽车中常利用水来散热，因为水的_较大，这是利用_的方式降低发动机的温度。 12 （2022 河南南阳 九年级期末）如图所示，在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一
7、小团干燥的棉花，用力将活塞迅速下压，棉花被点燃。此过程的能量转化方式与汽油机的_冲程相同。某汽油机在一次工作中为汽车提供了 50kW 的机械功率，使汽车以 72km/h 的速度行驶了 1min， 则此过程中汽车牵引力大小为_N，牵引力做功_J。 13 （2022 河南洛阳 九年级期末）用液化气灶烧水，把 1.5kg 初温为 20的水加热到 100，需要吸收的热量为_J若上述过程中完全燃烧了 0.021kg 液化气，且只有 60%的热量被水吸收，则液化气的热值为_J/kgc水4.2 103J/（kg） 14（2022 河南南阳 九年级期末） 完全燃烧 140g 焦炭所放出的热量有 60%被初始温
8、度是 10、 质量为 10kg的水吸收，则水吸收的热量为_J，水温将升高到_。 （73.0 10 J/kgq焦炭，34.2 10 J/ kg ?Cc水，在 1 个标准大气压下） 15 （2022 河南驻马店 九年级期末）释放化学能的过程不断地发生在人体内，食物也是一 种“燃料”，营养成分在人体细胞里与氧结合，提供细胞组织所需的能量。某原味夹心饼干的营养成分表上标有“每 100g 能量 2035kJ”，小华吃了一块 20g 的这种饼干，进入体内的化学能是_J，其中的一部分化学能转化为_能，以维持人体温度正常。 16 （2022 河南周口 九年级期末）2018 年 12 月 2 日，我国长征三号甲
9、运载火箭点火升空，将北斗二号第 4 十颗导航卫星顺利地送入了太空，圆满地完成了卫星发射任务。火箭之所以选用氢做燃料，是因为氢的_高；火箭升空时，将燃料燃烧释放出的内能转化为_能。 三、实验题三、实验题 17 （2022 河南新乡 九年级期末）小明同学“探究不同物质吸热升温的现象”，同时又“探究不同燃料燃烧的放热能力”，他设计了两组实验装置如图所示： （1）你认为“探究不同燃料燃烧的放热能力”应选用_（选填“甲”或“乙”）组器材； （2）除了图中已经呈现的器材，还需要用到其他测量工具。你认为两个实验都还要用到的其他测量工具是_； （3）甲组实验是通过_来反映物质吸收热量的多少，乙组是通过_来反映
10、燃料放出热量的多少； （4）小明购买了一盒薯片，取出几片用上述方法测出薯片的热值为 1.4 107J/kg，他又观察到包装盒上印有“质量： 100g”， 他据此算出了整盒喜片能提供的热量为_J。 这个结果与包装盒上注明的“能量： 2.1 106”不等，原因可能是_。 18 （2022 河南驻马店 九年级期末）如图所示，A、B、C 三个实验装置完全相同，燃料的质量都为 10g，烧杯内所装液体的质量都相同。 （1）要比较不同燃料的热值应选择_两个装置，要比较不同物质的比热容应选择_两个装置（选填装置序号 A、B、C） ； （2）在“比较不同燃料的热值”的实验中，通过观察温度计的_来比较燃料燃烧放出
11、热量的多少，已知酒精的热值为 3.0 107J/kg，10g 酒精完全燃烧放出的热量是_J。 5 四、计算题四、计算题 19 （2022 河南平顶山 九年级期末）小华家使用的是天然气热水器，他尝试估测该热水器的效率，以核对铭牌上的数值是否准确。当只有该热水器使用天然气时。把 50kg 的水从 20加热到 54，天然气表的示数由 1365.05m3变为 1365.17m3，已知水的比热容 c=4.2 103J/（kg） ，天然气的热值 q=7.0107J/m3。求： (1)水吸收的热量； (2)消耗的天然气完全燃烧故出的热量； (3)该热水器的效率。 20 （2022 河南南阳 九年级期末）天然
12、气灶使用方便、经济环保。如图所示，在一个标准大气压下，天然气灶将一壶质量为 3kg、 温度为 20的水加热至沸腾， 大约需要 10min， 已知水的比热容为 4.2 103J/(kg)，天然气的热值为 3.5 107J/m3。求： （1）水吸收的热量； （2）若天然气完全燃烧放出的热量 60%被水吸收，烧开这壶水需要多少天然气？ 21 （2022 河南信阳 九年级期末）小华家使用的是天然气热水器，该热水器的铭牌表明了它的热效率，表示该热水器工作时，天然气完全燃烧所消耗的化学能，有多大比例转化为水的内能小华尝试估测该热水器的热效率，以核对铭牌上的数值是否准确，他把家里自动洗衣机的“水量”设置为
13、40L，用热水器输出的热水注入到洗衣机，当注入水的体积达到 40L 时洗衣机会自动停止注水已知当时自来水的温度是 15，热水器输出热水的温度为 40，注水前天然气表的示数是 2365.89m3， 注水后变为 2366.05m3， 天然气的热值为 3.2 107J/m3 请你估测该热水器的热效率 22 （2022 河南驻马店 九年级期末）某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为 30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是 50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为 9.0 105Pa，飞轮 lmin 转动 1800r，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦） ，试求： （1）做功冲程中燃气对活塞的平均压
14、力是多少？ （2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功是多少？ （3）汽油机的功率是多少？ 23 （2022 河南新乡 九年级期末）飞机在高空中飞行时，在恒定的水平推力 F 作用下，以 720km/h 的速度沿水平方向匀速航行 1h，需要燃烧的航空煤油 4800kg。已知飞机发动提供的机械功率是 3.2 107W，航空煤油的热值为 4 107J/kg。试求：在这 1h 内： （1）航空煤油完全燃烧放出的热量是多少？ （2）发动机获得水平推力 F 是多大？ （3）该飞机发动机的热机效率是多大？ 6 24 （2022 河南焦作 九年级期末）现在的小火锅常用一种被称为“固体酒精”的物质作为燃料，如图所示，
15、已知这种燃料的热值是 2.0 107J/kg， 若小火锅中质量为 1kg 的热汤的温度从 50升高到 100， 共消耗 20g固体酒精。汤的比热容近似为水的比热容34.2 10 J/ kgc 求： （1）小火锅中热汤吸收的热量； （2）20g 固体酒精完全燃烧所释放的热量； （3）这个小火锅烧汤的效率。 25 （2022 河南周口 九年级期末）某市为了加强航空港建设，方便市民出行，修建了市汽车南站到机场的高速公路，公路全长 20km，设计行车速度为 120km/h。一辆家用轿车按设计时速从汽车南站匀速行驶到机场消耗汽油 1.6kg，汽油热值 q4.6 107J/kg，34.2 10 J/(kg
16、)c水求： （1）轿车按设计时速从汽车南站匀速行驶到机场需要多少 min？ （2）轿车在这一行驶过程中消耗的汽油，完全燃烧能放出多少热量？ （3）轿车在该段行驶中所受阻力为 1200N，则轿车消耗汽油行驶做功的效率是多少？（百分号前保留一位小数） 五、综合题五、综合题 26（2022 河南洛阳 九年级期末） 2019 年洛阳市公布了 洛阳市进一步加快新能源汽车推广应用实施方案 ，方案提出加快氢燃料汽车推广应用，积极参与国家和省氢燃料汽车示范运营项目建设。氢燃料被认为是 21 世纪的理想能源之一，请回答下列问题： （1）氢燃料的优点：_。 （写出一条即可） （2）质量为 0.6kg 的氢燃料完全
17、燃烧放出的热量是多少_？若这些热量全部被一标准大气压下质量为250kg，温度为 25的水吸收，则水温升高多少摄氏度_？c水4.2 103J/（kg） ，q氢1.4 108J/kg （3）某氢燃料公交车以 140kW 的恒定功率匀速行驶，其发动机效率为 50%，则 0.6kg 的氢燃料可以让该公交车匀速行驶多长时间_？ 27 （2022 河南南阳 九年级期末）用天然气灶烧水时，燃烧 0.05m3的天然气，使 10kg 的水温度从 20升高到 90。 【水的比热容为 4.2 103J/（kg） ，天然气的热值为 7.0 107J/m3】 ，求： (1)天然气燃烧时释放的内能是由_转化而来的。 (2
18、)0.05m3天然气完全燃烧放出的热量。( ) (3)燃气灶的效率 ( ) 28 （2022 河南漯河 九年级期末）河南省水热型地热资源丰富，地热供暖技术相对成熟，对解决居民冬季取暖问题， 助力河南大气污染防治具有重要意义。 某处采用地热供暖时， 200kg 温泉水从 85降温到 15，已知水的比热容 c水=4.2 103J/（kg） ，天然气的热值 q天然气=3.5 107J/m3。 7 （1）暖气能使室内温度升高，内能增大，这是通过 _的方式实现的；暖气片用水作循环物质，其原因是 _。 （2）该 200kg 温泉水供暖时释放的热量是多少？( ) （3）若用热效率为 84%的燃气炉烧水，需要
19、燃烧多少 m3的天然气？( ) 参考答案参考答案 1C 【解析】A吸气冲程中，汽油机吸入的是空气，而柴油机吸入的是柴油和空气的混合物，故 A 错误； B做功冲程是把内能转化为机械能，故 B 错误； C柴油机顶部有喷油嘴而没有火花塞，故 C 正确； D做功冲程以外的三个冲程是依靠飞轮的惯性完成的，故 D 错误。 选 C。 2B 【解析】飞轮转速为 1800r/min=30r/s，因一个工作循环活塞往复 2 次，曲轴转动 2 周，做功 1 次，完成 4个冲程，所以，该汽油机 1s 内完成 60 个冲程，对外做功 15 次。 故选 B。 3B 【解析】A图甲进气门、排气门关闭，活塞向上运动，属于压缩
20、冲程，机械能转化为内能，故 A 错误； B图乙进气门关闭、排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，依靠外力或飞轮的惯性工作，故 B 正确； C 图丙进气门、 排气门关闭， 气缸内燃料燃烧产生高温高压气体推动活塞向下运动， 将内能转化为机械能，是做功冲程，故 C 错误； D图丁进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，汽油机的吸入的油气与空气的混合气体，故 D 错误。 故选 B。 4D 【解析】在四冲程内燃机在压缩冲程中，活塞压缩气体做功，机械能转化为气体的内能，使气体的内能增大、温度升高，故 ABC 不符合题意，D 符合题意。 故选 D。 5D 【解析】A蒸汽机的效率低于汽油机的效率，故
21、 A 错； 8 B热机的有用功多，与燃料完全燃烧放出的能量之比不一定多，故 B 错； C内燃机的效率越高，完成相同的有用功时，消耗的燃料就越少，做功多少不确定，无法确定消耗的燃料多少，故 C 错； D热机的效率越高，说明内能转化成的机械能与内能的比值越大，故 D 正确 6D 【解析】A汽油机和柴油机构造不同汽油机有火花塞，柴油机有喷油嘴故 A 错误； B单位质量的燃料完全燃烧时释放出的热量是燃料的热值，所以热值的单位是 J/kg故 B 错误； C柴油机的效率为 35%，说明它工作时柴油完全燃烧放出的热量的 35%转化为有用功故 C 错误； D四冲程内燃机是吸气、压缩、做功、排气四个冲程连续工作
22、的循环过程故 D 正确 7A 【解析】消耗汽油的体积 1.5L=1.5dm3=1.5 10-3m3 消耗汽油的质量 m=V=0.8 103kg/m3 1.5 10-3m3=1.2kg 汽油燃烧所放出的热量 Q放=qm=4.5 107J 1.2kg=5.4 107J 发动机做的有用功 W有= Q放=5.4 107J 30%=1.62 107J 汽车行驶的时间 t=sv=8km172km/ h9h=400s 发动机的功率 P=Wt有=71.62 10 J400s=40500W 汽车发动机的牵引力 F=Ws有=71.62 10 J8000m=2025N 故正确。 故选 A。 8D 【解析】热机效率是
23、指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。所以减少热量的损失可以提高热机效率，使燃料充分燃烧、减少热机部件间的摩擦，不断改进与创新热机的设计与制造，都可以提高效率，故 ABC 不符合题意，D 符合题意。 故选 D。 9B 9 【解析】A能量守恒定律规定，能量既不可能凭空产生，也不会凭空消失，一切能量都是守恒的，发电技术没有突破了能量守恒定律，故 A 错误； B根据能量守恒定律，能量不可能凭空产生，如果没有能量补充，装置不可能凭空产生能量，装置没有能量，最终会停下，故 B 正确； C根据能量守恒定律，没有能量补充，装置就不能转动了，故 C 错误； D不靠任何能量补充，1 度电的能量不可能
24、会凭空增加，1 度电不可变为 10 度电的装置，故 D 错误。 故选 B。 10C 【解析】A燃料燃烧是化学变化，将化学能转化为内能，故 A 错误； B反推发动机点火后，发动机将内能转化为机械能，故 B 错误； C在大气层内的降落过程中，火箭与空气摩擦做功，机械能转化成内能，故 C 正确； D火箭的发动机选用液态氢作燃料，主要是因为氢具有较大的热值，完全燃烧相同质量的氢可以释放出更多的热量，故 D 错误。 故选 C。 11 做功 比热容 热传递 【解析】1汽油机工作时，在做功冲程中，燃气膨胀做功，将内能转化为机械能。 23因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的
25、热量多，所以汽车发动机用水来冷却，这是通过的热传递的方式来改变发动机的内能。 12 压缩 2500 63 10 【解析】 1在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮， 用力将活塞迅速向下压， 棉絮燃烧起来；说明压缩筒内空气做功，使空气的内能增大，温度升高；压缩过程中，活塞的机械能转化为空气的内能，故该过程中，与内燃机的压缩冲程相同。 2汽车以 72km/h 的速度行驶了 1min，说明汽车匀速行驶，由功率公式知pFv得 350 10 W=2500N72m s3.6pFv 3汽车运动的距离 72m s 1 60s1200m3.6svt 所以牵引力做功为 62500N 1200m=3 10
26、JWFs 13 5.04 105 4 107 【解析】第一空水吸收的热量： 354.2 10/ kg1.5kg100205.04 10JJQcm t吸（）（ ）； 10 第二空由题知，=60%QQmq吸液化气放 则可算得液化气热值为 575.04 104 10/kg0.021kJ=J6g0%60%QQmmq液放化吸气 14 62.52 10 70 【解析】1水吸收的热量 763.0 10 J/kg 0.14kg 60%=2.52 10 JQQqm吸焦炭放 2水升高的温度 632.52 10 J60?C4.2 10 J/ kg ?C10Qtcmkg 吸 水温将升高到 010 C 60 C70 C
27、ttt 15 54.07 10 J 内 【解析】120g 的这种饼干，进入体内的化学能为 572035kJ2J0g407kJ104.0100gE 2人体消耗化学能，将化学能转化成内能和其它形式的能量，以便维持人体的正常体温。 16 热值 机械 【解析】1火箭选用氢做燃料，因为氢的热值大，完全燃烧相同质量的氢气与其他气体，氢气放出的热量多； 2火箭升空时，消耗内能，产生机械能，将燃料燃烧释放出的内能转化为机械能。 17 乙 天平 加热时间 水升高的温度 1.4 106J 见解析 【解析】 （1）1研究不同燃料燃烧放热能力应用不同的燃料，加热相同的物体，因此选乙组器材。 （2） 2观察甲、 乙两图
28、， 物质的质量都必须相等， 因此还要用天平称量质量， 即要用到相同的器材是天平。 （3）3甲组实验用相同的加热装置，所以是通过加热时间的多少来反映物质吸收热量的多少。 4乙组燃料放出热量的多少不易直接测量,所以是通过水温升高的度数或水温的变化来反映燃料放出热量的多少。 （4）5包装盒上印有质量为 m= 100g=0.1 kg 整盒薯片能提供的热量为 Q放=mq=0.1kg 1.4 107J/kg=1.4 106J=1400kJ 6用实验中测得的薯片的热值，计算出整盒薯片能提供的热量小于包装盒上注明的能量，原因可能是实验中有部分热量直接散发到了空气中，所以存在热量的损失，且实验时薯片可能没有完全
29、燃烧。 11 18 B、C A、B 示数变化 3.0 105 【解析】 （1）1为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择 B 和 C 两图进行实验。 2为了比较两种液体的比热容， 需要燃烧相同的燃料， 加热不同的液体， 让液体的质量和温度的变化相同，通过比较加热时间，进而判断两种比热容的大小关系，应选择 A 和 B 两图进行实验； （2）3燃料完全燃烧放出的热量的多少，是通过被加热物质吸收热量后，使用温度计测量被加热物质，温度计示数的变化来反应。 410g 酒精完全燃烧放出的热量 Q放=mq=10 103kg
30、3.0 107J/kg=3.0 105J 【点睛】 （1）燃料的热值大小不能直接测量，需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关，因此为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小；为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，温度计的示数变化相同时，通过比较加热时间比较吸热多少，进而判断两种比热容的大小关系； （2）燃料完全燃烧释放的热量可以通过液体温度计示数变化来反应；知道酒精的质量和酒精的热值，利用燃料完全燃烧放出的热量公式
31、 Q放=mq求酒精完全燃烧放出的热量。 19(1)7.14 106J；(2)8.4 106J；(3)85% 【解析】(1)水吸收的热量 3604.2 10 J/ kg50kg54207.14 10 JQcmtt吸水 (2)消耗的天然气体积 V=1365.17m3-1365.05m3=0.12m3 消耗的天然气完全燃烧放出的热量 36737.0 10 J/m0.12m8.4 10 JQqV放 (3)该热水器的效率 667.14 10 J85%8.4 10 JQQ吸放 答：(1)水吸收的热量是 7.14 106J； (2)消耗的天然气完全燃烧故出的热量是 8.4 106J； (3)该热水器的效率是
32、 85%。 20 （1）1.008 106J； （2）0.048m3 【解析】解： （1）一个标准大气压下，水的沸点为 100，即水的末温为 100，水吸收的热量 Q吸=cm(t-t0)=4.2 103J/(kg)3kg(100-20)=1.008106J （2）由QQ吸放可得天然气完全燃烧放出的热量 12 661.008 10 J1.68 10 J60%QQ吸放 由 Q放=Vq 得需要天然气的体积 63731.68 10 J0.048m3.5 10 J/mQVq放 答： （1）水吸收的热量为 1.008 106J； （2）烧开这壶水需要 0.048m3的天然气。 2182.03% 【解析】解
33、答：天然气释放的能量：Q=qV=3.2 107J/m3（2366.05m3-2365.89m3）=5.12 106J； 水吸收的热量： Q 吸=cm t=cV 水 t=4.2 103J/（kg） 1.0 103kg/m3 40 10-3m3 （40-15）=4.2 106J； 该热水器的热效率：QQ吸664.2 105.12 10jj82.03% 答：该热水器的热效率为 82.03% 22 （1）2700N； （2）135J； （3）2025W 【解析】 （1） 燃气对活塞的平均压强为 9.0 105Pa， 活塞面积为 30cm2， 根据压强公式SFp 的变形式SFp可直接计算出做功冲程中燃气
34、对活塞的平均压力 525-329.0 10 Pa 30cm9.0 10 Pa 3 10 m =2700N=FpS （2）汽油机在做功冲程时，气缸内高温高压的气体推动活塞做功，根据功的公式=W Fs可直接计算出一个做功冲程中，燃气对活塞做的功 =2700N 50mm=2700N 0.05m=135JW Fs （3）汽油机在一个工作循环中只有一次做功冲程，对外做功 1 次，飞轮转动 2 圈。由题意，飞轮转动 1800圈，说明汽油机做了 900 个工作循环，对外做功 900 次。该汽油机在 1min 内做功 900900 135J=121500JWW总 汽油机的功率 121500J121500J=2
35、025W1min60sWPt总 答： （1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力是 2700N； （2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功是 135J； （3）汽油机的功率是 2025W。 23 （1）1.92 1011J； （2）1.6 105 N； （3）60% 【解析】 （1）煤油完全燃烧放出的热量为： Q放qm4 107J/kg 4800kg1.92 1011J （2）该飞机水平匀速飞行的速度为 13 v720km/h200m/s 发动机获得的水平推力为 753.2 10 W1.6 10 N200m/sPFv （3）该飞机沿水平方向匀速航行 1h，则发动机做的功为 WPt3.2 107 W 1h
36、3.2 107 W 3600s1.152 1011J 发动机的热效率为 WQ放11111.152 10 J60%1.92 10 JWQ放 答： （1）航空煤油完全燃烧放出的热量是 1.92 1011J； （2）发动机获得水平推力 F 是 1.6 105 N； （3）该飞机发动机的热机效率是 60%。 24 （1）2.1 105J； （2）4 105J； （3）52.5% 【解析】解： （1）小火锅中热汤吸收的热量为 354.2 10 J/ kg1kg100-502.1 10 JQc mt 吸水水 （2）20g 固体酒精完全燃烧所释放的热量为 37520 10 kg 2.0 10 J/kg4 1
37、0 JQmq 放酒精 （3）这个小火锅烧汤的效率为 552.1 10 J100%100%52.5%4 10 JQQ吸放 答： （1）小火锅中热汤吸收的热量为 2.1 105J； （2）20g 固体酒精完全燃烧所释放的热量为 4 105J； （3）这个小火锅烧汤的效率为 52.5%。 25 （1）10min； （2）77.36 10 J； （3）32.6% 【解析】解： （1）由速度公式可得，轿车按设计时速从汽车南站匀速行驶到机场的时间为 20km1=h=10min120km/h6stv （2）由热值公式可得，轿车在这一行驶过程中消耗的汽油完全燃烧放出热量为 774.6 10 J/kg 1.6k
38、g=7.36 10 J=Qqm放 （3）汽车做匀速直线运动，牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，轿车在该段行驶中牵引力做的功为 371200N 20 10 m2.4 10 JWFsfs 轿车消耗汽油行驶做功的效率是 77%72.4 10 J100%=100%3=3. 6 10 J2.6WQ 放 14 答： （1）轿车按设计时速从汽车南站匀速行驶到机场需要 10min； （2）轿车在这一行驶过程中消耗的汽油，完全燃烧能放出77.36 10 J热量； （3）轿车在该段行驶中所受阻力为 1200N，则轿车消耗汽油行驶做功的效率是32.6%。 26 热值高 8.4 107J 75 300s 【解析】
39、（1）1氢燃料的优点有：热值高，且氢燃烧后不会污染环境。 （2）2质量为 0.6kg 的氢燃料完全燃烧放出的热量 Q放m氢q氢0.6kg 1.4 108J/kg8.4 107J 3若这些热量完全被水吸收，则水吸收的热量 Q吸Q放8.4 107J 水升高的温度 738.4 10 J=804.2 10 J/ kg250kgQtc m 吸水水 水的末温 tt+t025+80105 但由于在 1 个标准大气压下， 水沸腾时的温度为 100， 且水沸腾时温度不变， 所以水的末温应该是 100，则水升高的温度 t1002575 （3）4发动机转化的机械功 WQ放50% 8.4 107J4.2 107J 公
40、交车匀速行驶的时间 73=300s140 104.W2 10 JWtP 27 化学能 3.5 106J 84% 【解析】解：(1)1天然气燃烧时，将化学能转化为内能。 (2)20.05m3天然气完全燃烧放出的热量 Q放=Vq=0.05m3 7.0 107J/m3=3.5 106J (3)3水升温吸收的热量 Q吸=c水m水(t-t0)=4.2 103J/(kg)10kg(90-20)=2.94106J 则燃气灶的效率 =662.94 10 J=3.5 10 JQQ吸放=84% 28 热传递 水的比热容大 5.88 107J 2m3 【解析】解： （1）1供热时，在暖气片和空气之间发生了能量的转移
41、，使室内空气的内能增加、温度升高，是通过热传递的方式改变的。 15 2因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，取暖效果好，所以暖气装置中用水来供热。 （2）放出的热量 3704.2 10 J/ kg200kg85 -155.88 10 JQc m tt水 ）（ ） （3）锅炉效率为 84%，所以燃烧天然气释放热量为 775.88 10 J7 10 J84%QQ 放 由 Q=qV 知道，需要燃烧天然气的体积 73737 10 J2m3.5 10 J/mQVq放天然气 答： （1）暖气能使室内温度升高，内能增大，这是通过热传递的方式实现的；暖气片用水作循环物质，其原因是水的比热容大； （2）该 200kg 温泉水供暖时释放的热量是 5.88 107J； （3）若用热效率为 84%的燃气炉烧水，需要燃烧 2m3的天然气。
