中考物理复习《比热容、热值和热效率的计算》专项训练题及答案

第页中考物理复习《比热容、热值和热效率的计算》专项训练题及答案学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________比热容、热值的计算1．一台某品牌的太阳能热水器内盛有体积0.1m3、温度25℃的水，在阳光的照射下，水温升高到55℃。[水的密度ρ=1.0×103kg/m3，比热容c=4.2×103J/(kg·℃)]。求：（1）热水器内水的质量m；（2）水吸收的热量Q吸。2．页岩气是一种清洁新能源，对加快节能减排和大气污染防治具有重要意义．页岩气的热值约为3.0×107J/m3．（1）完全燃烧1m3的页岩气，放出多少热量？（2）在标准气压下，完全燃烧1m3的页岩气，能使质量为100kg、初温为30℃水温度升高到多少摄氏度？（c水=4.2×103J/（kg·℃）3．某家用的天然气热水器，将25kg的水从10℃加热到50℃，完全燃烧了0.3m3的天然气。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）天然气完全燃烧放出的热量；（2）在加热过程中损失的热量。4．2022年北京冬奥会举行期间，氢燃料客车、纯电动汽车成为承担此次冬奥会交通出行任务的最主要力量，新能源车辆的使用比例为历届冬奥会之最。如图所示是氢燃料公交车在平直路面行驶时的情景，氢的热值为1.4×108J/kg。求：（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？（2）若这些热量全部被质量为500kg的水吸收，则水升高的温度是多少？【水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）】热效率的综合计算5．我国已经从餐饮废油（俗称“地沟油”）中成功提炼出供飞机使用的生物航空煤油（以下简称生物航煤），其热值与传统的航空煤油热值相当，是一种绿色环保的能源。兴趣小组想知道生物航煤热值的大小，于是完全燃烧了0.7kg的生物航煤给水加热，将40kg的水从20℃加热到70℃，该加热装置的热效率为30%。已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)。求：（1）此过程中水吸收的热量；（2）此过程中生物航煤完全燃烧放出的热量；（3）生物航煤的热值。6．某物理兴趣小组的同学，用燃气灶烧水时给10kg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0.08m3的天然气，水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)，天然气热值为q=6.3×107J/m3。求：（1）天然气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）燃气灶烧水时的热效率。7．某太阳能热水器中注入50kg的水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到50℃。试求（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？（2）如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J，则这段时间该热水器的效率是多少？（3）若用煤燃烧来提供2.8×107J的热量，需完全燃烧多少千克煤？（煤的热值约为3.5×107J/kg）8．小宁同学学习了燃料的热值后，很想知道家中使用的天然气的热值是多少，于是，他在家里将装有2×10-3m3水的水壶放到天然气灶上去烧，如图所示，用温度计测量水从20℃加热至80℃的过程中，观察到天然气表的数字变化了0.035m3。他通过上网查阅得知天然气灶的效率约为36%。求：（1）求水壶里水的质量；（2）在这个过程中水吸收的热量；（3）天然气的热值是多少J/m3。热机效率的综合计算9．有一种以汽油机为动力的茶园修剪机，其油箱最多可装4L的汽油，消耗一箱汽油做功3.45×107J（1）一箱汽油完全燃烧放出的热量；（2）汽油机工作的效率；10．氢燃料具有清洁、效率高等优点，被认为是理想的能源之一，目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。已知q氢=1.4×108J/kg。求：（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；（2）若这些热量恰好能供某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶5min，则该氢能源公交车的效率。11．水上摩托运动是集高科技、观赏、竞技和惊险刺激于一体，富有现代文明特征的高速水上运动。摩托艇油箱容积为10L，加满一次燃油最多能使摩托艇以20m/s的速度匀速航行1h。该过程牵引力做的功为1.44×108J。[ρ燃油=0.8×103kg/m3，q燃油=4.5×107J/kg，c水（1）摩托艇一满箱燃油完全燃烧放出的热量为多少？（2）该过程中摩托艇的热机效率是多少？（3）若一满箱燃油完全燃烧放出热量的70%被水吸收，可将多少千克的水从20℃升高到80℃？12．氢能源具有清洁、高效、可持续以及资源丰富的特点，被誉为21世纪的终极能源。作为国内新能源环卫的领先企业，长沙企业中联环境潜心研究氢燃料电池技术，自成功研发国内第一台燃料电池抑尘车以来，相继推出了洗扫车、清洗车、垃圾车等氢能源产品矩阵。如图为湖南某氢能科技有限公司的氢能源环卫车。已知c水=4.2×10（1）质量为0.9kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；（2）若这些热量的80%被水吸收，水升高80℃，水的质量为多少？（3）氢能源环卫车以42kW的恒定功率匀速行驶，燃烧0.9kg的氢燃料能让该车匀速行驶25min，该车发动机的热效率为多少？13．如图是一种以柴油机为动力的抓斗起重机，其部分参数如下表。求：空载质量4.8t最大抓举高度6m空载最大行驶功率4×104W柴油机效率40%（1）起重机抓起1.2t的木材静止在水平地面上时，对地面的压强是3×105Pa，它与地面的接触面积是多少？（g=10N/kg）（2）将1.2t的木材抓举到最大高度用时15s，起重机对木材做功的功率多大？（3）起重机空载时以最大行驶功率行驶2h，消耗柴油多少kg？（取q柴油=4×107J/kg）14．如图所示是我国自行设计研制的大型水陆两栖飞机AG600全状态新构型灭火机，具备强大的灭火救援能力，是国家应急救援体系建设必备的重大航空装备。若该飞机以288km/h的速度水平匀速直线航行96km，消耗航空燃油1600kg，飞机发动机的功率为2.4×107W（1）飞机在水平航行过程中发动机做的功是多少？（2）消耗的航空燃油完全燃烧放出多少热量？（3）发动机的效率是多少？15．如表是某品牌小型柴油发电机机身上的发电机参数贴纸，但贴纸上“额定功率”的标示数已磨损掉；（柴油密度和热值：ρ柴＝0.85×103kg/m3、q＝4.3×107J/kg）额定功率kW动力类型单缸立直式直喷四冲程最大功率3.5kW油耗每小时0.6L额定电压220V单相油箱容量16L额定电流13.6A机油容量1.1L噪音75db启动方式手拉启动/电启动排量296CC机组重量80kg（1）请根据贴纸上的其它参数，确定磨损掉的数字？（2）此款发电机正常工作1h，需消耗多少kg的柴油？这些柴油完全燃烧可释放多少热量Q？（Q取近似值）（3）正常工作的情形下，此款柴油发电机的能量转化效率是多少？16．小华的爸爸最近购买了一辆轿车，小华利用所学的物理知识对轿车进行了一系列探索与研究活动：小华同学阅读了轿车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图甲所示的图，而热机的效率为发动机输出的有用功（发动机牵引力所做的功）与燃料燃烧放出热量的比值，汽油的热值为4.6×107J/kg，冷却水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），请根据给出的信息：（1）根据甲图中的信息，请计算该轿车完全燃烧0.21kg的汽油能够使11.5kg、15℃的冷却水升高的温度；（2）若轿车以恒定的功率在平直公路上做直线运动，该车匀速直线运动时所受阻力保持不变，大小为2000N，运动的速度v与时间t的关系如图乙所示。请计算轿车发动机在0～10s时间内对外做的功；（3）小华星期天随父母从家中出发开车去竹海风景区游玩，到达目的地后发现轿车消耗了10kg汽油，热机的效率35%恒定不变，若旅途中发动机的牵引力始终保持在2.5×103N，请计算小华家到竹海风景区的距离。

参考答案1．（1）解：水的质量为m=ρV=1×103kg/m3×0.1m3=100kg答：热水器中水的质量为100kg；（2）解：水吸收的热量为Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(55℃﹣25℃)=1.26×107J答：水吸收的热量为1.26×107J。2．（1）解：由Q放=Vq知道，1m3的页岩气完全燃烧后放出的热量是：Q放=Vq=1m3×3.0×107J/m3=3.0×10答：完全燃烧1m3的页岩气，放出的热量是3.0×107J；（2）解：由Q吸=cmΔt=所以，理论上水的末温是：t=t0+△t=30℃+71.4℃=101.4℃，由于在一个标准大气压下，水在100℃沸腾，且沸腾后吸热温度不变，所以水温最后应是100℃．答：吸热后，水温度可升高到100℃3．（1）解：由Q放=Vq答：天然气完全燃烧放出的热量1.05×107J；（2）解：加热过程中水吸收的热量Q在加热过程中损失的热量Q答：在加热过程中损失的热量是6.3×106J。4．（1）解：0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量Q答：质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是8.4×107J；（2）解：由题意可知水吸收的热量Q由Q吸=cmΔt答：若这些热量全部被质量为500kg、温度为15℃的水吸收，水升高的温度是40℃。5．（1）解：此过程中水吸收的热量Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×40kg×(70℃-20℃)=8.4×106J答：此过程中水吸收的热量为8.4×106J（2）解：由η=Q吸答：此过程中生物航煤完全燃烧放出的热量为2.8×107J（3）解：生物航煤的热值为q=答：生物航煤的热值为4×107J/kg。6．（1）解：由题意可知，完全燃烧了0.08m3的天然气，天然气热值为q=6.3×107J/m3，根据热值公式可知，天然气完全燃烧产生的热量Q天然气完全燃烧产生的热量为5.04×106J。答：天然气完全燃烧产生的热量为5.04×106J（2）解：由图可知，经过6min时间加热，水升高的温度Δt=80℃−20℃=60℃水的质量为10kg，水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)，根据比热容公式可知，水所吸收的热量Q水所吸收的热量为2.52×106J。答：经过6min时间加热，水所吸收的热量为2.52×106J（3）解：燃气灶烧水时的热效率η=燃气灶烧水时的热效率为50%。答：燃气灶烧水时的热效率为50%。7．（1）解：水吸收的热量Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（50℃﹣10℃）=8.4×106J答：该热水器中的水吸收的热量是8.4×106J（2）解：该热水器的效率η=答：这段时间该热水器的效率是30%。（3）解：由Q放=mq可得，完全燃烧煤的质量m答：需完全燃烧0.8kg煤。8．（1）解：由ρ=mV知道，水的质量m=ρV水=1×103kg/m3×2×10-3m答：水壶里水的质量为2kg；（2）解：水吸收的热量Q吸=c水m（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（80℃-20℃）=5.04×105J答：在这个过程中水吸收的热量为5.04×105J；（3）解：已知天然气灶的效率约为η=36%，由η=Q吸天然气的热值q=答：天然气的热值为4×107J/m3。9．（1）解：根据ρ=mV得：4L根据Q=qm得，一箱汽油完全燃烧放出的热量为：Q=4（2）解：根据η=WQ10．（1）解：质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为Q答：质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为8.（2）解：某氢能源公交车所做的有用功为W=Pt=140×1则该氢能源公交车的效率为η=答：该氢能源公交车的效率为50%。11．（1）解：油箱容积为V=10L=0.01根据ρ=mV一满箱燃油完全燃烧放出的热量为Q答：摩托艇一满箱燃油完全燃烧放出的热量为3.6×108J；（2）解：摩托艇的热机效率为η=答：该过程中摩托艇的热机效率是40%；（3）解：根据题意可得，水吸收的热量为Q由Q吸=cmΔt答：若一满箱燃油完全燃烧放出热量的70%被水吸收，可将1000千克的水从20℃升高到80℃。12．（1）解：质量为0.9kg的氢燃料完全燃烧放出的热量Q答：质量为0.9kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为1.26×10（2）解：根据题意可知，水吸收的热量Q由Q吸=cmΔt答：若这些热量的80%被水吸收，水升高80℃，水的质量为300kg；（3）解：由P=Wt该车发动机的热效率η=答：该车发动机的热效率为50%。13．（1）解：起重机对地面的总压力F=G=mg=(1.2×103kg+4.8×103kg)×10N/kg=6×104N与地面的接触面积S=答：与地面的接触面积是0.2m2；（2）解：起重机对木材做的功W=Gh=mgh=1.2×103kg×10N/kg×6m=7.2×104J起重机对木材做功的功率P=答：起重机对木材做功的功率4800W；（3）解：起重机空载时以最大行驶功率行驶2h所做的功W=Pt=4×104W×2×3600s=2.88×108J根据η=WQ消耗柴油m=答：起重机空载时以最大行驶功率行驶2h，消耗柴油18kg。14．（1）解：飞机以288km/h的速度水平匀速直线航行96km，飞行的时间t=飞机发动机的功率为2.4×107答：飞机在水平航行过程中发动机做的功是2.88×（2）解：航空燃油的热值为4×107答：消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是6.4×（3）解：发动机的效率η=答：发动机的效率是45%。15．（1）解：小型柴油发电机机的额定功率为P额＝U额I额＝220V×13.6A＝2992W＝2.992kW答：小型柴油发电机机的额定功率为2.992kW；（2）