滬科版（2024）九年級全冊第四節(jié) 熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)課后作業(yè)題

這是一份滬科版（2024）九年級全冊第四節(jié) 熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)課后作業(yè)題，共31頁。試卷主要包含了單選題，填空題，實驗題，計算題等內(nèi)容，歡迎下載使用。
1．煤炭是一種重要能源。區(qū)別優(yōu)劣煤質(zhì)最科學(xué)的辦法是檢測下列哪個物理量（ ）
A．比熱容B．密度C．熱值D．溫度
2．一箱汽油用去一半后，剩下的汽油（ ）
A．比熱容、密度不變，熱值減半B．比熱容、密度、熱值均減半
C．比熱容、密度、熱值均不變D．比熱容減半，密度、熱值不變
3．2022年5月10日，搭載天舟四號貨運飛船的長征七號運載火箭，在我國文昌航天發(fā)射場升空，成功進(jìn)入預(yù)定軌道。長征七號運載火箭采用液態(tài)氫作為火箭的燃料，原因是液態(tài)氫具有（ ）
A．較大的比熱容B．較低的沸點
C．較大的熱值D．較小的質(zhì)量
4．熱機(jī)效率是熱機(jī)性能的重要指標(biāo)，下列措施中，可以提高熱機(jī)效率的是（ ）
A．盡量增加熱機(jī)的工作時間B．盡量增加廢氣帶走的熱量
C．盡量使用熱值更大的燃料D．盡量減少熱機(jī)部件的摩擦
5．關(guān)于燃料的熱值，下列說法中正確的是
A．某種燃料燃燒放出的熱量叫做這種燃料的熱值
B．甲燃料完全燃燒放出的熱量比乙燃料完全燃燒放出的熱量多，則甲燃料的熱值一定比乙燃料的熱值大
C．燃料的熱值越大，則燃料燃燒時放出的熱量越多
D．煙煤的熱值是2.9×107J/kg，則完全燃燒1kg的煙煤能放出2.9×107J的熱量
6．甲、乙兩臺汽油機(jī)，甲的功率是乙的2倍，甲的效率是30%，乙的效率是20%，那么甲、乙在相同時間內(nèi)所消耗汽油質(zhì)量之比為
A．3：4B．2：3
C．3：2D．4：3
7．小明閱讀了某汽車發(fā)動機(jī)的說明書后，將內(nèi)燃機(jī)的能量流向制成如圖所示，汽油熱值為4.6×107J/kg。下列說法錯誤的是（ ）
A．發(fā)動機(jī)在做功沖程把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
B．該內(nèi)燃機(jī)的效率為30%
C．為確保發(fā)動機(jī)正常工作，可用水對其冷卻
D．燃燒1kg的汽油一定釋放4.6×107J的能量
8．如圖所示，甲、乙、丙3圖的裝置完全相同，燃料的質(zhì)量相同，燒杯內(nèi)液體的初溫與質(zhì)量也相同，不考慮熱量損失且液體均未沸騰，下列選項正確的是（ ）
A．對比乙丙兩圖液體最終升溫可以比較兩種液體的比熱容
B．對比甲乙兩圖，如果燃料2的熱值較高，最終乙圖液體內(nèi)能較大
C．對比乙丙兩圖，如果液體b最終升溫較高，說明燃料1的熱值較大
D．對比甲丙兩圖，如果液體b的比熱容比液體a大，升高相同的溫度，液體a需要加熱較長時間
9．現(xiàn)有兩個使用同一種燃料的加熱器，用它們分別對甲、乙兩種不同的物質(zhì)加熱。已知甲物質(zhì)的比熱是乙物質(zhì)的2倍，甲物質(zhì)的質(zhì)量是乙物質(zhì)的，當(dāng)甲物質(zhì)升高的溫度是乙物質(zhì)的時（甲、乙物質(zhì)的物態(tài)都不發(fā)生改變），加熱甲物質(zhì)所用燃料是加熱乙物質(zhì)的，則兩加熱器利用熱能的效率之比是（ ）
A．1：1B．1：2C．3：2D．2：1
10．干木柴、焦炭、無煙煤的熱值如圖所示，以下說法不正確的是（ ）
A．都是完全燃燒的情況下，無煙煤放出的熱量最多
B．都完全燃燒1kg，干木柴放出的熱量最少
C．焦炭的熱值是3×107J/kg，完全燃燒2kg焦炭放出的熱量是6×107J
D．焦炭的熱值是3×107J/kg，0.5kg焦炭熱值也為3×107J/kg
二、填空題
11．一個成年人參加一次長跑，身體消耗的能量為1.32×107J，這些能量相當(dāng)于完全燃燒1.1kg的干木柴才能得到，則干木柴的熱值為______J/kg
12．汽油的熱值為，它表示的物理意義是______；現(xiàn)有汽油，取其中一半完全燃燒，放出的熱量是______，剩余汽油的熱值是______．
13．為全面推進(jìn)“鄉(xiāng)村振興”工程，加快農(nóng)業(yè)農(nóng)村綠色發(fā)展，荊州市大部分農(nóng)村地區(qū)已經(jīng)使用上了煤氣燒水煮飯。小王同學(xué)用他家的煤氣將體積為2L，初溫為20℃的水加熱到100℃，水吸收的熱量是_________J；若此過程的熱效率為40%，則消耗煤氣_________m3。[水的密度為1.0×103kg/m3，水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），煤氣熱值為4.0×107J/m3]
14．如圖所示為四沖程汽油機(jī)工作時的______沖程，若其效率為30%，消耗100g汽油，對外做功______J。若水箱中5kg的水由20℃升高到100℃，水吸收______J的熱量。[q汽油＝4.6×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg?℃）]
15．某品牌汽車汽油機(jī)的能量流程圖如圖所示，若汽車行駛過程中消耗汽油0.2kg，已知汽油的熱值為4.2×107J/kg，假如這些汽油完全燃燒，則牽引力做的功是___________J；行駛中的汽車在緊急剎車時，剎車片會發(fā)燙，這是通過___________的方式增加物體內(nèi)能的。已知c水=4.2×103J/(kg.℃)]
16．中國是世界第一產(chǎn)氫大國，發(fā)展氫能具有較好的條件，且目前我國氫能發(fā)展較快，在全球新投資的氫能項目中占比較高，發(fā)展?jié)摿^大。小越所在的物理興趣小組用氫能源給40kg的水加熱，同時他們繪制了如圖所示的水溫隨時間變化的圖像，若在4min內(nèi)完全燃燒了0.1kg的氫氣，水的比熱容為4.2×103J/（kg·℃），氫氣的熱值約為1.4×108J/g，則經(jīng)過4min時間加熱，水所吸收的熱量為___________J；燒水時的熱效率約為___________。
17．為了使材料硬度增大，部分金屬工件需要進(jìn)行淬火處理，即將工件升溫到較高溫度保持一段時間后再快速冷卻。某工廠用天然氣處理爐對質(zhì)量為40kg的鋼工件進(jìn)行淬火處理，耗用0.25m3天然氣將工件從20℃加熱到550℃，然后投入淬火池的水中迅速冷卻，淬火池中的水溫度為20℃，質(zhì)量為460kg，已知天然氣熱值q=4.0×107J/m3，鋼的比熱容c鋼=0.46×103J/（kg?℃），水的比熱容c水=4.2×103J/（kg?℃），所耗用的天然氣完全燃燒放出的熱量 ___________J，鋼工件與水開始達(dá)到熱平衡的溫度為 ___________℃。（不計熱量損失）
18．發(fā)動機(jī)是汽車的核心部件，發(fā)動機(jī)的質(zhì)量決定了整車的性能和品質(zhì)，現(xiàn)代汽車主要分汽油與柴油兩類發(fā)動機(jī)。
（1）如圖A所示，汽油機(jī)一個工作循環(huán)包括四個沖程，一個汽缸正常工作四個沖程順序是______（按“甲、乙、丙、丁”重新排序），______圖所示沖程汽油機(jī)給汽車提供動力，將燃料燃燒放出的______能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。汽車發(fā)動機(jī)通常用水做冷卻劑是因為水的______；
（2）如圖B所示是某小轎車汽油機(jī)工作時的能量轉(zhuǎn)化示意圖，則該汽油機(jī)的效率是______，該車完全燃燒2L汽油，釋放的熱量是______J，若在效率不變的情況下，轉(zhuǎn)化為有用的機(jī)械能是______J。（汽油的密度ρ＝0.7×103kg/m3，汽油的熱值q＝4.6×107J/kg）；
（3）近年來，我國汽車保有量在迅速增長。若一輛汽車每年耗油1.8t，汽車發(fā)動機(jī)的平均效率為25%，如果能把發(fā)動機(jī)效率提高1%，則每輛汽車每年大約可節(jié)約______kg汽油（結(jié)果保留整數(shù)）。
三、實驗題
19．如表列出了幾種燃料的熱值，單位是J/kg。
為了探究燃料燃燒時放出熱量的多少是否與燃料的種類有關(guān)，某同學(xué)設(shè)計了一個探究方案如下：
（1）實驗時所選用燃料種類應(yīng)___________，質(zhì)量應(yīng)___________；（選填“相同”或“不同”）
（2）若燃燒放出的熱量用水吸收，則實驗中，除了盛水容器相同，使燃料在同一裝置內(nèi)燃燒外，你認(rèn)為還應(yīng)保持___________相同；
（3）通過比較___________可以得出燃料燃燒放出的熱量與燃料的種類有關(guān)。
20．如圖所示，小李用裝有少量的煤油和酒精的兩盞燈，分別給兩杯相同的水加熱。待煤油和酒精燃盡時，根據(jù)水溫的變化比較兩種燃料的熱值大小，請根據(jù)小李的方案回答下列問題：
(1)實驗前裝入燈中的煤油和酒精的______必須相同；
(2)在燃料燃盡前，如果兩個燒杯中的水均己沸騰，則該實驗______（選填“能”或“不能”）達(dá)到小李的目的；
(3)燃料燃盡后，甲溫度計的示數(shù)比乙溫度計的示數(shù)高，由此判斷______（選填“煤油”或“酒精”）的熱值大；
(4)該實驗也可以粗略測出燃料的熱值，與標(biāo)準(zhǔn)的熱值相比，該實驗測得的熱值______（選填“偏大”或“偏小”），其主要原因是：______。
21．如圖所示，甲、乙、丙三個實驗裝置完金相同，燃料a、b種類不同但質(zhì)量都為10g，燒杯內(nèi)液體a、b種類不同但質(zhì)量都為100g。當(dāng)燃料完全燃燒后，甲、乙、丙裝置中溫度計升高的示數(shù)分別為20℃、30℃、35℃。
（1）實驗中燃料燃燒放出的熱量，通過______（選填“做功”或“熱傳遞”）的方式使液體的內(nèi)能增大；在組三套裝實驗裝置時，應(yīng)該按照______的順序；（填“自下而上”或“自上而下”）
（2）若要研究不同物質(zhì)的吸熱能力，應(yīng)該選擇______兩圖；實驗中給兩物質(zhì)加熱相同時間，最終可通過______來比較兩液體的吸熱能力；根據(jù)題干所給數(shù)據(jù)可知，液體______。（選填“a”或“b”）的吸熱能力更強；
（3）已知液體a的比熱容為2.1×103J/(kg·℃)，則甲實驗過程中，液體a吸收的熱量為______J；根據(jù)，用上述熱量除以燃料a的質(zhì)量可求得燃料a的熱值，根據(jù)此方法求得a的熱值______。（填“偏大”“偏小”或“準(zhǔn)確”）
22．為了比較兩種未知燃料的熱值以及兩種末知液體的比熱容的大小，小明同學(xué)設(shè)計的實驗如圖所示，甲、乙、丙三圖中裝置完全相同。燃料的質(zhì)量都是10g，燒杯內(nèi)的液體初溫相同，當(dāng)燃料燃燒完時（燒杯內(nèi)的液體均未沸騰），立即讀取相應(yīng)溫度計的讀數(shù)，分別為T甲、T乙、T丙，且有T甲>T乙>T丙。
（1）在實驗中，三個燒杯中a、b液體的______（選填“質(zhì)量”或“體積”）必須相同；
（2）比較不同液體的比熱容，應(yīng)選擇______兩圖進(jìn)行實驗，實驗液體a的比熱容ca與實驗液體b的比熱容cb相比，有ca______cb（選填“>”、“=”或“”“=”或“T乙>T丙。
（1）在實驗中，三個燒杯中a、b液體的______（選填“質(zhì)量”或“體積”）必須相同；
（2）比較不同液體的比熱容，應(yīng)選擇______兩圖進(jìn)行實驗，實驗液體a的比熱容ca與實驗液體b的比熱容cb相比，有ca______cb（選填“>”、“=”或“”“=”或“ 2.4×104 1.2×106 小 燃料不可能完全燃燒同時燃料燃燒放出的熱量不可能完全被液體吸收
【解析】
【分析】
（1）[1]本實驗甲與乙是比較不同燃料的熱值，燃料燃燒放出的熱量的多少是通過比較液體吸熱時溫度的變化來體現(xiàn)的。因此，要求液體的質(zhì)量相同。甲與丙比較燒杯中兩種液體的比熱容大小，要求兩種液體的質(zhì)量也必須相同。
（2）[2]比較兩種液體的比熱容，是在吸收熱量、液體質(zhì)量相同時，比較液體升高的溫度；只有燃料質(zhì)量相同、種類相同，才能保障放出的熱量相同。因此，應(yīng)該選擇甲、丙兩圖進(jìn)行比較。
[3]液體初溫相同，末溫T甲>T乙>T丙，則吸收相同的熱量，液體a升高的溫度大，說明它的比熱容小，故選。
（4）[6]完全燃燒10g燃料1放出的熱量為
Q=mq=10×10-3kg×2.4×106J/kg=2.4×104J
[7]由Q吸=Q放可得，燃料1放出的熱量為
cam1×(35-15)℃=m2×2.4×106J/kg
燃料2放出的熱量為
cam1×(25-15)℃=m2×q2
聯(lián)立兩式可得
q2=1.2×106J/kg
[8][9]因為燃料不可能完全燃燒同時燃料燃燒放出的熱量不可能完全被液體吸收，所以測得的熱值會偏小。
23．小王設(shè)計一個探究酒精和碎紙片的熱值大小實驗。
(1)實驗裝置如圖甲、乙所示，你認(rèn)為圖中橫桿、溫度計、鐵圈、燃具四個器件的安裝順序是______（由下而上／由上而下）。
(2)為保證實驗結(jié)論的可靠，以及方便比較，小王同學(xué)在實驗中應(yīng)讓酒精和碎紙片的質(zhì)量、兩燒杯中水的質(zhì)量、以及兩個燒杯都保持______。
(3)實驗數(shù)據(jù)記錄如下表：
根據(jù)表中數(shù)據(jù)，計算出碎紙片的熱值是______。
(4)通過實驗得到的燃料熱值與實際相比會偏______（選填“大”或“小”），認(rèn)為出現(xiàn)這種情況的主要原因是：______。
【答案】 自下而上 相同 1.2×107 小 燒杯和空氣吸收了一部分熱量或燃料不可能完全燃燒
【解析】
(1)[1]實驗裝置如圖甲、乙所示，橫桿、溫度計、鐵圈、燃具四個器件的安裝順序是為了保證：一是使用燃具的外焰加熱，二是確保溫度計的液泡不碰到燒杯底部，所以應(yīng)由下而上安裝。
(2)[2]在實驗中要控制變量，酒精和碎紙片的質(zhì)量、兩燒杯中水的質(zhì)量、以及兩個燒杯都應(yīng)相同。
(3)[3]相同質(zhì)量的酒精和碎紙片燃燒放熱，由表格可知酒精燃燒放出的熱量可以將水的溫度升高20℃，碎紙片燃燒放出的熱量可以將水的溫度升高10℃，若燃料燃燒放出的熱全部被水吸收，由
因為
可得
則
(4)[4][5]通過實驗得到的燃料熱值與實際相比會偏小，因為燃料燃燒時燃料不可能完全燃燒且燃燒放出的熱量不可能全部由水吸收。
24．小明和小輝學(xué)習(xí)了燃料的熱值后，他們一起設(shè)計了一個實驗來探究煤油和菜籽油的熱值的大小關(guān)系。他們組裝了如圖1和2所示的裝置進(jìn)行實驗，記錄結(jié)果見下表：
(1)為了保證實驗結(jié)論的可靠性，小明和小輝選擇了兩套完全相同的裝置，并且控制油的質(zhì)量以及水的質(zhì)量相同。但對于兩杯水的初溫他們的看法卻不同。請將下列他們的想法補充完整：
①小輝認(rèn)為實驗中是直接用_______來表示煤油和菜籽油放出熱量的多少。所以，實驗中兩杯水的初溫可以不同；
②小明認(rèn)為因為探究過程中他們采用了_______法，所以只有燃料的_____不同，其他因素都必須控制相同。如果兩杯水的初溫不同，那么水的蒸發(fā)快慢以及水與周圍環(huán)境的溫差都不相同，于是兩杯水的_______就不相同，就有可能會出現(xiàn)燃料燃燒放出的熱量多，而水吸收的熱量少、水溫變化小的情況。所以，實驗時必須控制水的初溫相同；
③你認(rèn)為_________（小明/小輝）的想法更合理；
(2)根據(jù)他們的實驗記錄，你認(rèn)為煤油和菜籽油兩種燃料中，熱值較大是___________；
(3)小明和小輝在實驗前用天平分別測出了燒杯中水的質(zhì)量以及燃油的質(zhì)量。并由記錄的數(shù)據(jù)，利用公式Q吸=cm（t﹣t0）計算出了水吸收的熱量。小輝想通過這些數(shù)據(jù)計算出煤油和菜籽油的熱值。你認(rèn)為他的計算結(jié)果是______的（可靠/不可靠）。
【答案】 水溫升高的多少 控制變量 種類 散熱 小明 煤油 不可靠
【解析】
(1)①[1]水吸收熱量后溫度的變化，與吸熱的多少及質(zhì)量有關(guān)，所以還要控制兩杯水的質(zhì)量相等；質(zhì)量相同的水，溫度變化越大，說明吸收熱量越多，所以實驗中通過水溫升高的多少來表示煤油和菜籽油放出熱量的多少。
②[2][3][4]要探究不同燃料熱值的大小，應(yīng)使其它條件相同，只有燃料的種類不同，即用到控制變量法；根據(jù)熱傳遞的條件，水溫與周圍環(huán)境溫度相差越大，越容易發(fā)生熱傳遞，若水的初溫不同，便可造成水的散熱情況不同，所以實驗中應(yīng)控制水的初溫相同。
③[5]由上分析知，小明的分析更加合理。
(2)[6]根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，相同質(zhì)量的兩種燃料燃燒完后，使用煤油加熱的水溫升高較大，說明煤油放出的熱量較多，即煤油的熱值較大。
(3)[7]在實驗過程中，燃油不可能完全燃燒，且燃料燃燒放出的熱量一部分直接散失掉、一部分被燒杯吸收，同時水也會向外散熱，所以不能通過水溫的變化得出燃料燃燒放出的熱量，計算結(jié)果不準(zhǔn)確。
25．如圖所示，小明利用甲乙丙三套完全相同的裝置，完成下面兩個熱學(xué)實驗。
(1)為了比較水和煤油的吸熱本領(lǐng)的大小，他應(yīng)選擇______（選填“甲、乙”、“乙、丙”或“甲、丙”）兩套裝置；
①實驗應(yīng)控制水和煤油的質(zhì)量、初溫相同，分別用兩個相同的酒精燈對其加熱。小明通過______（選填“加熱時間”或“溫度計上升的示數(shù)”）來比較水和煤油吸收熱量的多少；
②經(jīng)過實驗得出了水和煤油溫度隨時間的變化如圖丁 a、b 所示，根據(jù)圖丁可判斷出______（選填“水” 或“煤油”）的吸熱能力強，若不計整個實驗過程中的熱量損失，根據(jù)丁圖信息可以得到煤油的比熱容是______J/(kg?℃)；
(2)為比較不同燃料的熱值，小明選擇了甲、乙兩套裝置，他分別在加熱器中放入相同質(zhì)量的不同燃料，同時點燃后對質(zhì)量和初溫相等的同種液體加熱，直至燃料完全燃燒。
①除了甲、乙兩套裝置所示器材之外，本實驗還需要的測量工具是______；
②實驗通過______（選填“加熱時間”或“溫度計上升的示數(shù)”）來比較不同燃料完全燃燒放出熱量多少；
③小明按正確方法進(jìn)行實驗，發(fā)現(xiàn)用燃料 2 作為燃料的水升高的溫度?t1 是用燃料 1 作為燃料的水升高的溫度?t2 的 2 倍，由此他得出“燃料 2 的熱值是燃料 1 的 2 倍”的結(jié)論，同組的小貝則不同意小明的結(jié)論，小貝不同意原因是：______；
(3)我們知道固體熔化時雖然溫度保持不變，但仍需吸熱。通過查閱資料知道：人們把單位質(zhì)量的某種物質(zhì)，在熔點時從固態(tài)完全變?yōu)橐簯B(tài)需要的熱量，叫做該物質(zhì)的熔解熱，用字母λ表示。已知質(zhì)量 5kg 冰由-10℃全部熔化成 0℃的水所需的熱量是 1.78×106J，則冰的熔解熱λ為______J/kg【其中冰的比熱容 2.1×103J/(kg?℃)】。
【答案】 甲、丙 加熱時間 水 4.2×103 天平 溫度計上升的示數(shù) 燃料燃燒放出的熱量并不是全部被水吸收，只能粗略得出：燃料2的熱值比燃料1的熱值大 3.35×105
【解析】
(1)[1]要比較水和煤油的吸熱本領(lǐng)，應(yīng)用相同的熱源分別給相同質(zhì)量的水和煤油加熱，所以應(yīng)選擇甲、丙兩套裝置。
①[2]用兩個相同的酒精燈對水和煤油加熱，則相同時間內(nèi)酒精燈放出的熱量相同，那么兩種液體吸收的熱量也相同，所以實驗中通過加熱時間來比較水和燈油吸收熱量的多少。
②[3]由圖丁知，a是水的溫度隨時間變化圖線，b是煤油的溫度隨時間變化圖線，而加熱相同時間時，b圖線溫度上升快，c圖線溫度上升慢，說明水的吸熱能力強。
[4]在實驗中水和煤油的質(zhì)量相同，初溫相同，由圖丁知，水的溫度由10℃升高到30℃用時6min，此過程吸收的熱量Q吸，而煤油溫度變化相同時，用時3min，即此過程煤油吸收的熱量為。所以煤油的比熱容是
(2)①[5]經(jīng)比較不同燃料的熱值，需在加熱器中放入相同質(zhì)量的不同燃料，而且加入燒杯的的液體質(zhì)量也要相同，所以除了甲乙兩套所示器材之外，本實驗還需要的測量工具是天平，用來測量燃料和液體的質(zhì)量，以確保兩種燃料和燒杯中液體的質(zhì)量相同。
②[6]實驗通過溫度計上升的示數(shù)來比較不同燃料完全燃燒時放出熱量的多少，因為燃燒燃料時會放出熱量，這些熱量被燒杯中的質(zhì)量和初溫相同的同種液體吸收，其溫度會上升，而放出的熱量越多，液體溫度上升越高。通過溫度變化可知，哪種燃料燃燒時放出的熱量多。
③[7]在實驗中發(fā)現(xiàn)：用燃料2作為燃料的水升高的溫度是用燃料1作為燃料的水升高溫度的2倍，于是得出：燃料2的熱值是燃料1的2倍，這樣的結(jié)論是不正確的。因為燃料燃燒放出的熱量并不是全部被水吸收，只能粗略得出：燃料2的熱值比燃料1的熱值大。
(3)[8]5kg冰溫度由-10℃升高到0℃，吸收的熱量
Q吸1=cm(t-t0)=2.1×103J/(kg?℃)×5kg×10℃=1.05×105J
則5kg的冰完全熔化吸收的熱量
Q吸2=Q吸總-Q吸1=1.78×106J-1.05×105J=1.675×106J
那么冰的熔解熱
四、計算題
26．用煤氣灶把1kg、初溫為20℃的水燒到70℃，消耗了10g煤氣。已知水的比熱容是4.2×103J/（kg·℃），煤氣的熱值為4.2×107J/kg，求：
（1）水吸收的熱量；
（2）煤氣完全燃燒放出的熱量；
（3）煤氣灶燒水的效率。
【答案】（1）2.1×105J；（2）4.2×105J；（3）50%。
【解析】
解：（1）水吸收的熱量
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(70℃﹣20℃)=2.1×105J
（2）煤氣完全燃燒放出的熱量
Q放=m煤氣q=0.01kg×4.2×107J/kg=4.2×105J
（3）燃?xì)庠畹男?br>答：（1）水吸收的熱量為2.1×105J；
（2）煤氣燃燒放出的熱量為4.2×105J；
（3）煤氣灶燒水的效率為50%。
27．太陽能具有環(huán)保、可再生等優(yōu)點；太陽能熱水器深受廣大用戶的青睞，某品牌太陽能熱水器，水容量為100L，該熱水器在冬季有效日照時段里，平均每平方米的面積上每小時接收的太陽能約為2.8×106J。若該熱水器接收太陽能的有效面積為2m2，每天日照時間6h，這些太陽能使水溫隨日照時間變化的圖像如圖所示。【ρ水=1.0×103kg/m3；c水=4.2×103J/(kg?℃)】求：
（1）裝滿水時，熱水器中水的質(zhì)量；
（2）一天內(nèi)熱水器中的水能吸收的熱量；
（3）熱水器的效率約為多少。
【答案】（1）100kg；（2）1.68×107J；（3）50%
【解析】
解：（1）熱水器中水的質(zhì)量
（2）一天內(nèi)熱水器中的水吸收熱量，溫度從20℃上升到60℃，則水吸收的熱量
（3）根據(jù)平均每平方米的面積上每小時接收的太陽能約為2.8×106J可知，熱水器接收的太陽能
則熱水器的效率
答：（1）裝滿水時，熱水器中水的質(zhì)量為100kg；
（2）一天內(nèi)熱水器中的水能吸收的熱量為1.68×107J；
（3）熱水器的效率約為50%。
28．某飯店用燃?xì)庠顭?，將質(zhì)量為5kg、溫度為20℃的水加熱到100℃，該燃?xì)庠顭畷r的效率為20%。已知水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃)，煤氣的熱值為4.2×107J/kg。求：
（1）水吸收的熱量；
（2）實際消耗的煤氣為多少千克？
（3）為了節(jié)約能源，飯店對燃?xì)庠钸M(jìn)行了改進(jìn)，使燃?xì)庠畹男实玫搅颂岣摺Ｔ谕瑯拥臈l件下將質(zhì)量為5kg、溫度為20℃的水加熱到100℃，比原來節(jié)省0.04kg的煤氣，則現(xiàn)在煤氣灶燒水時的熱效率是多少？
【答案】（1）1.68×106J；（2）0.2kg；（3）25%
【解析】
【分析】
解：（1）水吸收的熱量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×5kg×(100℃-20℃)=1.68×106J
（2）燃燒煤氣放出的熱量
放出這些熱量需要燃燒的煤氣的質(zhì)量
（3）改進(jìn)后，加熱水需要燃燒煤氣的質(zhì)量
m2=m1-?m=0.2kg-0.04kg=0.16kg
完全燃燒0.16kg煤氣放出的熱量
Q放1=m2q=0.16kg×4.2×107J/kg=6.72×106J
則改進(jìn)后的熱效率
答：（1）水吸收的熱量為1.68×106J；
（2）實際消耗的煤氣為0.2kg；
（3）現(xiàn)在煤氣灶燒水時的熱效率是25%。
燃料種類
無煙煤
酒精
煤油
干木柴
氫氣
熱值
3.4×107
3.0×107
4.6×107
1.2×107
1.4×108
燃料
加熱前液體溫度（℃）
燃料燃盡時液體溫度（℃）
燃料的熱值（J/kg）
1
15
35
2.4×106
2
15
25
？
燃 料
加熱前水溫℃
燃料燃盡時水溫℃
燃料的熱值
酒 精
15
35
2.4×107
碎紙片
15
25
？
燃料
前后溫度
煤油
菜籽油
加熱前的水溫/℃
25
25
燃料燃盡后的水溫/℃
44
34