第14章《內(nèi)能的利用》專題復(fù)習(xí) 熱量的計(jì)算ppt課件+同步練習(xí)題（含參考答案）

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第14章《內(nèi)能的利用》專題復(fù)習(xí)熱量的計(jì)算同步練習(xí)題類型1　熱量的簡單計(jì)算1.農(nóng)作物的秸稈可以回收加工制成秸稈煤。完全燃燒0.5 kg的秸稈煤可放出　       　J的熱量;若這些熱量完全被質(zhì)量為100 kg、初溫為20 ℃的水吸收,則可使水溫升高到　       ℃[已知q秸稈煤=2.1×107 J/kg,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]。 2.利用先進(jìn)工藝和科學(xué)方法,可以使垃圾變廢為寶。燃料油的熱值為4.5×107 J/kg,若從1 t垃圾中能提煉出140 kg燃料油,則這些燃料油完全燃燒時(shí)釋放出的熱量為　       J,這些熱量可以使　       kg的水溫度升高50 ℃[水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃)]。 3.完全燃燒20 g熱值為2.1×107 J/kg的某種燃料,放出的熱量可以使質(zhì)量為10 kg、初溫為25 ℃的水溫度升高　        ℃[水的比熱容c水=4.2×103 J/(kg· ℃)]。 4.某實(shí)驗(yàn)小組利用酒精燈對500 g冰均勻加熱,他們每隔相同時(shí)間記錄一次溫度計(jì)的示數(shù),并觀察物質(zhì)的狀態(tài)。如圖是他們根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)繪制的“溫度—時(shí)間”圖像,已知c冰=2.1×103 J/(kg·℃),c水=4.2×103 J/(kg·℃),由圖像可知(      )A.水升溫比冰慢,說明水的比熱容比冰小B.冰在熔化過程中溫度保持不變,內(nèi)能不變C.冰在熔化前內(nèi)能增加4.2×104 JD.在CD段,水吸收的熱量是4.2×104 J5.如圖所示,規(guī)格相同的甲、乙兩容器中分別裝有3 kg和2 kg的純凈水,并用不同的加熱器加熱,不計(jì)熱損失,得到如圖丙所示的水溫與加熱時(shí)間的關(guān)系圖像,則下列說法正確的是(       )A.甲杯中的水每分鐘吸收的熱量為2.52×105 JB.甲、乙兩杯中的加熱器每分鐘放出的熱量之比為3∶2C.加熱相同的時(shí)間,甲、乙兩杯水升高的溫度之比為2∶3D.將甲、乙兩容器中的水從20 ℃加熱至沸騰所需要的時(shí)間之比為2∶3類型2　有關(guān)效率的計(jì)算 6.我國自主研制的“紅旗HQ3”無人駕駛汽車在某段平直公路上進(jìn)行測試,汽車以18 m/s的速度勻速行駛了5 min,消耗燃油0.3 kg,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力是1000 N。已知燃油的熱值為4.5×107 J/kg,則消耗的燃油完全燃燒產(chǎn)生的熱量是　　       J,發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是　       。 7.[銅仁中考]質(zhì)量為1.4 kg的干木柴完全燃燒,所放出的熱量為　       J,如果這些熱量的50%被質(zhì)量為50 kg的水吸收,則水的溫度將升高　        ℃[已知干木柴的熱值為1.2×107 J/kg,水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃)]。 8.某柴油機(jī)的能量流向如圖所示,其中內(nèi)能輸入為1 kg柴油完全燃燒放出的能量,從能量流向圖可以得出,該柴油機(jī)的效率為　       ,柴油的熱值為　       J/kg。 9.已知質(zhì)量為M的柴油(單位:kg)完全燃燒時(shí)放出3.0×109 J熱量,在柴油機(jī)工作的過程中,消耗掉M的柴油有4.5×108 J的能量損失掉了,可知柴油機(jī)的效率是　       。 10.已知汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為75 kW。若該汽車行駛1 h消耗柴油16 kg,則該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的熱機(jī)效率η=　　       (q柴油=4.3×107 J/kg,精確到0.1%);若用P輸出表示發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率,m0表示單位時(shí)間內(nèi)消耗燃料的質(zhì)量,q表示燃料的熱值,則η=　       。 類型3　綜合計(jì)算11.在“探究水沸騰時(shí)溫度變化的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中,用酒精燈給燒杯中的水加熱,燒杯中盛有20 ℃、質(zhì)量為100 g的水,在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下加熱至沸騰,假如完全燃燒酒精3 g[水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃),酒精的熱值為3.0×107 J/kg]。(1)求水吸收的熱量;(2)求此過程中酒精燈燒水的熱效率;(3)科學(xué)研究表明:1 g、100 ℃的水汽化成同溫度的水蒸氣需要吸收2.26×103 J的熱量。水開始沸騰后持續(xù)觀察沸騰現(xiàn)象,同時(shí)發(fā)現(xiàn)水的質(zhì)量減少了5 g,求此過程水汽化成水蒸氣所吸收的熱量。      12.某款汽車質(zhì)量為1600 kg,某次在水平高速公路上以72 km/h速度勻速行駛了23 min,所受阻力為汽車重力的0.2倍,燃油的熱值為4.6×107 J/kg,g取10 N/kg。求:(1)牽引力做功的功率。(2)若燃油完全燃燒,內(nèi)燃機(jī)的效率是40%,至少消耗多少千克燃油?      13.汽車已進(jìn)入百姓家庭,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)性能的好壞備受人們關(guān)注。在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)過程中,既要考慮能量的有效利用,又要考慮發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻問題[汽油的熱值為4.6×107 J/kg,汽油的密度為0.7×103 kg/m3,水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃)]。(1)為了防止發(fā)動(dòng)機(jī)過熱,汽車的冷卻系統(tǒng)常用水的循環(huán)來降低發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度,5 kg水在冷卻系統(tǒng)中溫度升高50 ℃,吸收多少熱量?(2)10 L汽油在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)燃燒30 min,可以釋放出多少能量(假設(shè)汽油完全燃燒)?(3)若發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的功率為6×104 W,則此汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是多少?(結(jié)果精確到1%)                              第14章《內(nèi)能的利用》專題復(fù)習(xí)熱量的計(jì)算同步練習(xí)題參考答案類型1　熱量的簡單計(jì)算1.農(nóng)作物的秸稈可以回收加工制成秸稈煤。完全燃燒0.5 kg的秸稈煤可放出　1.05×107　J的熱量;若這些熱量完全被質(zhì)量為100 kg、初溫為20 ℃的水吸收,則可使水溫升高到　45　℃[已知q秸稈煤=2.1×107 J/kg,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]。 2.利用先進(jìn)工藝和科學(xué)方法,可以使垃圾變廢為寶。燃料油的熱值為4.5×107 J/kg,若從1 t垃圾中能提煉出140 kg燃料油,則這些燃料油完全燃燒時(shí)釋放出的熱量為　6.3×109　J,這些熱量可以使　3×104　kg的水溫度升高50 ℃[水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃)]。 3.完全燃燒20 g熱值為2.1×107 J/kg的某種燃料,放出的熱量可以使質(zhì)量為10 kg、初溫為25 ℃的水溫度升高　10　 ℃[水的比熱容c水=4.2×103 J/(kg· ℃)]。 4.某實(shí)驗(yàn)小組利用酒精燈對500 g冰均勻加熱,他們每隔相同時(shí)間記錄一次溫度計(jì)的示數(shù),并觀察物質(zhì)的狀態(tài)。如圖是他們根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)繪制的“溫度—時(shí)間”圖像,已知c冰=2.1×103 J/(kg·℃),c水=4.2×103 J/(kg·℃),由圖像可知(   D   )A.水升溫比冰慢,說明水的比熱容比冰小B.冰在熔化過程中溫度保持不變,內(nèi)能不變C.冰在熔化前內(nèi)能增加4.2×104 JD.在CD段,水吸收的熱量是4.2×104 J5.如圖所示,規(guī)格相同的甲、乙兩容器中分別裝有3 kg和2 kg的純凈水,并用不同的加熱器加熱,不計(jì)熱損失,得到如圖丙所示的水溫與加熱時(shí)間的關(guān)系圖像,則下列說法正確的是(   D   )A.甲杯中的水每分鐘吸收的熱量為2.52×105 JB.甲、乙兩杯中的加熱器每分鐘放出的熱量之比為3∶2C.加熱相同的時(shí)間,甲、乙兩杯水升高的溫度之比為2∶3D.將甲、乙兩容器中的水從20 ℃加熱至沸騰所需要的時(shí)間之比為2∶3類型2　有關(guān)效率的計(jì)算 6.我國自主研制的“紅旗HQ3”無人駕駛汽車在某段平直公路上進(jìn)行測試,汽車以18 m/s的速度勻速行駛了5 min,消耗燃油0.3 kg,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力是1000 N。已知燃油的熱值為4.5×107 J/kg,則消耗的燃油完全燃燒產(chǎn)生的熱量是　1.35×107　J,發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是　40%　。 7.[銅仁中考]質(zhì)量為1.4 kg的干木柴完全燃燒,所放出的熱量為　1.68×107　J,如果這些熱量的50%被質(zhì)量為50 kg的水吸收,則水的溫度將升高　40　 ℃[已知干木柴的熱值為1.2×107 J/kg,水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃)]。 8.某柴油機(jī)的能量流向如圖所示,其中內(nèi)能輸入為1 kg柴油完全燃燒放出的能量,從能量流向圖可以得出,該柴油機(jī)的效率為　30%　,柴油的熱值為　4.3×107　J/kg。 9.已知質(zhì)量為M的柴油(單位:kg)完全燃燒時(shí)放出3.0×109 J熱量,在柴油機(jī)工作的過程中,消耗掉M的柴油有4.5×108 J的能量損失掉了,可知柴油機(jī)的效率是　40%　。 10.已知汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為75 kW。若該汽車行駛1 h消耗柴油16 kg,則該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的熱機(jī)效率η=　39.2%　(q柴油=4.3×107 J/kg,精確到0.1%);若用P輸出表示發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率,m0表示單位時(shí)間內(nèi)消耗燃料的質(zhì)量,q表示燃料的熱值,則η= ×100%　。 類型3　綜合計(jì)算11.在“探究水沸騰時(shí)溫度變化的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中,用酒精燈給燒杯中的水加熱,燒杯中盛有20 ℃、質(zhì)量為100 g的水,在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下加熱至沸騰,假如完全燃燒酒精3 g[水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃),酒精的熱值為3.0×107 J/kg]。(1)求水吸收的熱量;(2)求此過程中酒精燈燒水的熱效率;(3)科學(xué)研究表明:1 g、100 ℃的水汽化成同溫度的水蒸氣需要吸收2.26×103 J的熱量。水開始沸騰后持續(xù)觀察沸騰現(xiàn)象,同時(shí)發(fā)現(xiàn)水的質(zhì)量減少了5 g,求此過程水汽化成水蒸氣所吸收的熱量。解:(1)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100 ℃,即將水加熱至100 ℃,水吸收的熱量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×0.1 kg×(100 ℃-20 ℃)=3.36×104 J(2)3 g酒精完全燃燒釋放的熱量Q放=m酒精q=3×10-3 kg×3.0×107 J/kg=9×104 J酒精燈燒水的熱效率η=×100%≈37.3%(3)1 g、100 ℃的水汽化成同溫度的水蒸氣需要吸收2.26×103 J的熱量,則5 g、100 ℃的水汽化成同溫度的水蒸氣需要吸收的熱量Q=5 g×2.26×103 J/g=1.13×104 J12.[十堰中考改編]某款汽車質(zhì)量為1600 kg,某次在水平高速公路上以72 km/h速度勻速行駛了23 min,所受阻力為汽車重力的0.2倍,燃油的熱值為4.6×107 J/kg,g取10 N/kg。求:(1)牽引力做功的功率。(2)若燃油完全燃燒,內(nèi)燃機(jī)的效率是40%,至少消耗多少千克燃油?解:(1)汽車靜止時(shí)對水平地面的壓力等于自身重力G車=m車g=1600 kg×10 N/kg=1.6×104 N由題意知,汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng),其所受牽引力和阻力大小相等,F=f=0.2G車=0.2×1.6×104 N=3.2×103 N汽車的車速v=72 km/h=20 m/s汽車所受牽引力做功的功率P=fv=3.2×103 N×20 m/s=6.4×104 W(3)汽車行駛23 min,牽引力所做的功W=Pt=6.4×104 W×23×60 s=8.832×107 J若燃油完全燃燒,且內(nèi)燃機(jī)的效率是40%,則燃油完全燃燒釋放的熱量Q==2.208×108 J消耗燃油的質(zhì)量m==4.8 kg13.汽車已進(jìn)入百姓家庭,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)性能的好壞備受人們關(guān)注。在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)過程中,既要考慮能量的有效利用,又要考慮發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻問題[汽油的熱值為4.6×107 J/kg,汽油的密度為0.7×103 kg/m3,水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃)]。(1)為了防止發(fā)動(dòng)機(jī)過熱,汽車的冷卻系統(tǒng)常用水的循環(huán)來降低發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度,5 kg水在冷卻系統(tǒng)中溫度升高50 ℃,吸收多少熱量?(2)10 L汽油在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)燃燒30 min,可以釋放出多少能量(假設(shè)汽油完全燃燒)?(3)若發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的功率為6×104 W,則此汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是多少?(結(jié)果精確到1%)解:(1)5 kg水溫度升高50 ℃吸收的熱量Q吸=cm水Δt=4.2×103 J/(kg·℃)×5 kg×50 ℃=1.05×106 J(2)汽油的體積V=10 L=0.01 m3由ρ=可得,汽油的質(zhì)量m=ρV=0.7×103 kg/m3×0.01 m3=7 kg汽油完全燃燒放出的熱量Q放=mq=7 kg×4.6×107 J/kg=3.22×108 J(3)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)間t=30 min=1800 s發(fā)動(dòng)機(jī)做的有用功W有用=Pt=6×104 W×1800 s=1.08×108 J發(fā)動(dòng)機(jī)的效率η=×100%≈34%