人教版九年级物理全一册《第十四章 第2节 热机的效率》作业同步练习题及参考答案

1、第 2 节热机的效率1.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2.(2018·湖南益阳中考)关于热机的效率,下列说法正确的是() A.一般情况下柴油机的效率比汽油机的高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.热机的效率越高说明做功越快D.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而损失的3. 在地球上阳光充足的地方,1 m2 的面积每年获得的太阳能可达 4.2×109 J。这些能量相当于 kg 焦炭完全燃烧放出的热量(焦炭的热值为 3.0×107 J/kg)。4.

2、 用煤气灶把 2 kg,初温为 30 的水烧到 80 ,消耗了 20 g 煤气,已知水的比热容是 4.2×103J/(kg·),煤气的热值为 4.2×107 J/kg,则水吸收的热量为 J,煤气完全燃烧放出的热量为 J,煤气灶烧水的效率为 %。5.5 kg 某种燃料完全燃烧放出 1.7×108 J 的热量,求:(1) 燃料的热值;(2) 依据表格中的信息,判断该燃料是什么。燃料热值燃料热值干木柴约 1.2×107 J/kg柴油4.3×107 J/kg烟煤约 2.9×107 J/kg汽油4.6×107 J/kg无烟煤

3、约 3.4×107 J/kg氢1.4×108 J/kg1. 一杯酒精用掉一半,剩下的酒精的质量、密度、比热容和热值的情况是() A.质量、密度、比热容和热值不变5B.质量和密度变为原来的一半,比热容和热值不变C.质量和热值变为原来的一半,密度和比热容不变D.质量变为原来的一半,密度、比热容和热值不变2. 甲、乙两种燃料完全燃烧时的 Q-m 图象如图所示,则甲、乙两种燃料热值关系是()A.q 甲>q 乙B.q 甲<q 乙C.q 甲=q 乙D.条件不足,无法判断3. “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

4、十倍,说明“可燃冰”的 很大。以 10 倍的关系粗略计算,1 kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为 J,可以使 kg 的水从 20 加热至 60 。c 水=4.2×103 J/(kg·),q 煤气=4.2×107 J/kg4. 太阳能是一种清洁能源。某太阳能热水器每天能使 500 kg 的水温度升高 30 ,那么这些水吸收的热量为 J,这些热量相当于完全燃烧 m3 的天然气放出的热量。天然气的热值取4.2×107 J/m3,水的比热容 c=4.2×103 J/(kg·)燃料的质量/g100200燃料完全燃烧放出的热量Q 木柴/J1.3&

5、#215;1062.6×106Q 焦炭/J3.0×1066.0×106Q 木炭/J3.4×1066.8×106燃料的质量/g300400燃料完全燃烧放出Q 木柴/J3.9×1065.2×106Q 焦炭/J9.0×10612.0×1065.木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料,取不同质量的这三种物质分别进行完全燃烧,得到了下表 的数据:的热量Q 木炭/J10.2×10613.6×106(1) 从表中的数据可以得到,相同质量的不同燃料,它们完全燃烧所释放的热量是 的;对于同一种燃料,质量越大,

6、完全燃烧所释放的热量越 。(2) 从表中的数据还可以看出,对于同一种燃料, 和 的比值是不变的,这个不变的比值,反映了燃料本身的一种性质,物理学中把它称之为 ,它是用来描述燃料完全燃烧时, 释放热量能力大小的物理量。(3) 完全燃烧 0.01 m3 的天然气放出的热量是 J;如果这些热量完全用于加热水,可使 kg 的水温度升高 10 ;实际加热这些水所燃烧的天然气比上述要多许多,原因是用燃气灶烧水时,除了水吸收的热量外,一部分传给了盛水容器,另外一部分传给了 (答一个即可)。q 天然气=4.2×107 J/m3,c 水 =4.2×103 J/(kg·)6.某物理小

7、组的同学在社会实践活动中,通过实际调查和网上查询,绘制了一辆某种型号普通轿车 在额定功率下行驶时单位时间内的能量流向图,请你参与讨论有关问题。(1) 根据图中的能量流向,说出该轿车行驶时有哪几方面的能量损耗。(2) 若将机器转化为有用功的能量与输入发动机的能量的比值定义为“能量转化效率”。由图中提供 的数据可得,该轿车的能量转化效率为 。(保留一位小数)(3) 对减少汽车行驶中的能量损耗,据你所知,给出一条建议。(不作解释)答案与解析夯基达标1.D氢的热值大,放出相同热量时使用的氢的量少,用氢作燃料的火箭质量小,便于升空。选项 D 正确。2.A柴油机的效率一般要高于汽油机,多用在重型机器上,故

8、 A 正确。热机效率越高,做有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值越大,即在做功相同的情况下,消耗的燃料较少,或消耗相同的燃料,做功较多,故 B 错误。热机效率是有用能量在燃料完全燃烧放出热量中所占比值,功率是热机做功的快慢,两者没有必然联系,故 C 错误。在热机的各种能量损失中,废气带走的热量最多,故 D 错误。3.解析 m= = 4.2×109 J =140 kg。3.0×107J/kg答案 1404.解析 水吸收的热量为 Q 吸=c 水 m 水(t-t0)=4.2×103 J/(kg·)×2 kg×(80 -30 )=4.2

9、15;105 J,煤气完全燃烧放出的热量为 Q 放=m 煤气 q=0.02 kg×4.2×107 J/kg=8.4×105 J,煤气灶烧水的效率为=吸 = 4.2×105 J×100%=50%。放8.4×105J答案 4.2×1058.4×105505. 解析 (1)根据公式 Q=mq,可得q= = 1.7×108 J=3.4×107 J/kg 。5kg(2)与表中对比可知,该燃料为无烟煤。答案 (1)3.4×107 J/kg(2)无烟煤培优促能1.D一杯酒精用掉一半,剩下的酒精的质量

10、变为原来的一半,密度、比热容和热值是物质的属性,不 随物体质量的改变而改变,故它们大小不变。2.A当质量 m 一定时,燃料甲完全燃烧放出的热量多,根据 q=可知,燃料甲的热值大。选项 A 正确。3. 解析 1 kg 燃料完全燃烧时放出的热量叫作这种燃料的热值,所以同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍。若以 10 倍关系计算,则有 q 可燃冰=10q 煤气=10×4.2×107 J/kg=4.2×108 J/kg,所以 1 kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为 4.2×108 J,可加热水的质量 m= =水(-0)4.2×108

11、 J4.2×103 J/(kg·)×(60 -20 )=2.5×103 kg。答案 热值4.2×1082.5×1034. 解析 根据吸热公式得Q 吸 =cmt=4.2×103 J/(kg·)×500 kg×30 =6.3×107 J,根据气体燃料燃烧放热公式 Q=Vq,得 V=放 = 6.3×107 J=1.5 m3 。放4.2×107 J/m3答案 6.3×1071.55. 解析 (1)由表格中数据可知,完全燃烧质量相同的木柴、焦炭、木炭放出的热量不同;

12、对于同一种燃料,质量越大,完全燃烧所释放的热量越多。(2) 对于同一种燃料,完全燃烧放出的热量与燃料的质量成正比,即放出热量与质量的比值不变;物理学 中用热值表示燃料的这一特性。(3) 完全燃烧 0.01 m3 的天然气放出的热量Q 放 =Vq=0.01 m3×4.2×107 J/m3=4.2×105 J;由于 Q =Q ,由 Q=cmt 得,水的质量 m= =4.2×105 J=10 kg;天然气完全燃烧放出的热吸放4.2×103 J/(kg·)×10量一部分被水吸收,还会被容器、空气吸收。答案 (1)不同多(2)放出热量质量热值(