1、九年級上學期同步單元專題大培優：熱效率計算專題練習燃料的熱效率：1.如圖甲所示，1標準大氣壓下，普通煤爐把壺內20C、5kg水燒開需完全燃燒一定質量的煤，此過程中，燒水效率為28%。為提高煤爐效率，浙江大學創意小組設計了雙加熱煤爐,如圖乙所示，在消耗等量煤燒開壺內初溫相同、等量水的過程中，還可額外把爐壁間10kg水從20C加熱至40CoQ煤=3X107j/kg,c水=4.2X103j/(kgC),以上過程中，問：1) 普通煤爐完全燃燒煤的質量有多大？2) 雙加熱煤爐的燒水效率有多大？2某物理興趣小組的同學，用煤爐給10kg的水加熱，同時他們繪制了如圖所示的加熱過程中水溫隨時間變化的圖線。若在6

2、min內完全燃燒了2kg的煤，水的比熱容為4.2x103/(kg°C),煤的熱值約為3x107J/kgo求：溫度eSo'705020-一02斗總時間/min(1) 煤完全燃燒產生的熱量：(2) 經過6min時間加熱，水所吸收的熱量；(3) 煤爐燒水時的熱效率。3認識自然，親近自然。初春學校組織學生到某農莊進行社會實踐活動，小明攜帶一臺如圖甲所示的便攜式丁烷氣爐(內置一瓶新的燃氣，參數如表格所示)，愛探究的小明通過手機上網查到便攜式燃氣爐的熱效率為40%,野炊地水的沸點為96°C,測出當地水的溫度為26°C,水的比熱容為(c水=4.2x103/(kg

3、6;C)口口詳丁烷爭1.眈網（不含氣瓶）型號WZL163.A民寸343x2S4x113mm用途邸卜用電子磁便用賺氣液化丁烷氣嫩吒消耗星100g/h（毘大火力時）格（尺寸倍墾）品名凈，鐘主要成份熱值神州354g250g丁烷9xio7J/kg（1）一瓶新的燃氣完全燃燒可以放出多少熱量？（2）一瓶新的燃氣以最大火力工作，可以使用多長時間？（3）一瓶新的燃氣最多能夠把質量為多少千克的水燒開？（4）小明發現，第（3）問中理論上算出能燒開的水的質量和實際能燒開的水的質量還是有較大差異，除題目中提到的有關因素外，你認為還有什么原因，請寫出一條。4.小武家新買了天然氣熱水器，該熱水器的銘牌標明了它的熱效率為8

4、0%，準備測試使用。他把家里自動洗衣機的“水量”設置為50L,用熱水器輸出的熱水注入洗衣機，當注入水的體積達到50L時洗衣機會自動停止注水。已知當時的自來水的溫度是15°C，熱水器輸出熱水的溫度為31C,注水前天然氣表的累計示數是2365.89m3,天然氣的熱值為3.2X107j/m3.水的比熱容：4.2X103J/（kgC）,水的密度：1X103kg/m3（1）天然氣熱水器工作時發生的能量轉化：-能轉化為能。（2）請你計算注水后天然氣表的累計示數變為多少？（小數點后保留兩位）（3）小武現使用該熱水器洗澡，設定熱水管出水溫度為45C，洗澡時感覺水溫太高，需要從另一根冷水管中放出部分冷

5、水進入出水管，然后與熱水混合。若該熱水器出水溫度低于40C熱水器會停止出水。現控制出水管出水量一定，則調節冷水管出水質量和熱水管出水質量之比不能高于多少？（不計熱損失）熱機的效率：5我國首款大型水陸兩棲飛機“鯤龍"AG600如圖所示，已知飛機空載質量為41.51,最大巡航速度500km/h，該飛機蓄滿水后總質量53.51。為檢測飛機性能，先后進行了模擬滅火和水面滑行測試。在滅火測試中：飛機盤懸在火場上方150m處將所蓄水分次投下，每次投水200kg,歷時20s到達地面。（p水=1.0x103kg/m3,g=10N/kg）1）飛機蓄滿水靜止在水面上時排開水的體積。(2) 每次投下的水在

6、下落過程中重力做功的平均功率。(3) 在某次水面滑行測試中，蓄有8.51水的飛機，在水平面上以10m/s的速度沿直線勻速滑行了60s,滑行過程中所受阻力為總重的0.5倍若發動機的效率是75%，則此時飛機每分鐘燃燒掉的燃油是多少千克？(燃油的熱值q=4.6xl07j/kg)(保留兩位小數)6.“國慶”假期，小明一家驅車外出旅游。當汽車以108km/h的速度在高速公路上勻速行駛時,汽車受到的阻力是整車重的0.08倍，效率為40%.已知汽車整車質量為1500kg,油箱容積為50L.(汽油熱值q=3.3x107j/L,g=10N/kg),求：(1) 汽車勻速前進受到的阻力是多大？(2) 這時汽車牽引力

7、做功的功率是多少？(3) 該車加滿一箱汽油，按照以上速度最多可以勻速行駛多遠的路程？7.某汽油機活塞的橫截面積是35cm2.在做功沖程中，燃氣對活塞的平均壓強是1.0X106Pa,活塞移動的距離是60mm,汽油機轉速為900r/s，試問：(1) 做功沖程中，燃氣對活塞的平均壓力是多少？(2) 該汽油機功率是多少？(3) 設做功沖程汽油完全燃燒放出的熱量是840J，汽油機的效率是多少？8. 提高熱機效率是節能減排的途徑之一。大多數家用汽車的發動機均為汽油機，它把汽油燃燒產生的內能部分轉化成機械能，再通過傳動機構將動力傳給車輪使汽車行駛。(1) 請你將圖中汽油機工作時的能流圖補充完整。有用機械離耗

8、能高溫燃雹內能(2) 若汽油機效率從30%提高到36%，那么該車以等大的牽引力在同一路段，勻速行駛相同的路程，發動機前后兩次消耗的燃油(選填“前者多”或“后者多”)(3) 若汽油機效率為30%時，消耗一定質量的汽油，該汽車能夠在某平直道路上勻速行駛20km；那么當效率提高為36%后，消耗等質量的汽油，該車在同一道路，相同阻力的情況下能勻速行駛的距離又是多少km?太陽能的熱效率：9. 太陽能是21世紀重點開發利用的能源之一，如今太陽能熱水器已走進了千家萬戶。如圖所示，某家庭太陽能熱水器接收太陽能總有效面積為2m2,lm2面積上lh接收到的太陽能平均為2.52x106.若陽光照射該熱水器5h，可以

9、使量為80kg的水溫度升高30C，c水=4.2x103/（kg°C）；q干木柴=1.2x107j/kg,求：（1）水吸收的熱量。（2）若這些水吸收的熱量全部由燃燒干木柴來提供，需要完全燃燒多少千克干木柴（假設干木柴完全燃燒放出的熱量全部被水吸收）。（3）該太陽能熱水器的效率。10如圖所示是某太陽能熱水器，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2.8x106j.若該熱水器接收太陽能的有效面積為1.5m2，每天日照時間按8h計算，若這些太陽能能使裝滿水的熱水器中的水溫從20C升高到60C水的比熱容為4.2x103j/（kgC，水的密度為

10、1.0x103kg/m3.求：1）熱水器中水的質量；2）一天內熱水器中的水吸收的熱量3）熱水器在冬季的效率.11. 為牢固樹立和踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念，美麗鄉村建設中大量使用了直接利用太陽能的熱水器、太陽能路燈等節能環保設備。根據你所學知識完成下列問題。（1）太陽能是在太陽內部氫原子核發生（選填“聚變”或“裂變”）時釋放的能量；太陽能屬于（選填“可再生”或“不可再生”）能源。（2）某團隊現在正在設想研發內置太陽能電池板的新型屋頂瓦片，實現更好的節能。這種瓦片是通過（選填“光電轉化”“光熱轉化”或“光化轉化”）方式直接利用太陽能的。(3) 太陽能熱水器利用真空熱水管給水加熱，如圖，某

11、太陽能熱水器接收太陽能的面積為3m2,每平方米面積上lh得到太陽輻射的能量平均為2.5X106J，該熱水器僅能把接受太陽能的42%轉化為水的內能，若光照6h可以使熱水器內初溫為15°C、質量為100kg的水溫度升高到多少攝氏度？c水=4.2X103j/(kgC)水12. 下面是小明在學習能源的利用后收集到的有關太陽能的資料：太陽能是人類最基本的能源，它無污染，免費，還可以再生，這種能源的使用期和太陽本身壽命一樣長，當太陽光照射地面時，1m2地面上在1s內平均得到的太陽輻射能約為R=1.2X103J。太陽能熱水器就是直接利用太陽能的裝置，目前已經逐漸地出現在我們的生活中。恰好，小明的鄰

12、居小華家最近買了一臺某型號的太陽能熱水器，他仔細閱讀了使用說明書，并記錄了銘牌上的有關內容如下表中所示。試問：(1) 正常情況下，該太陽能熱水器在8小時的時間內接收到的太陽能是多少J?(2) 按說明書正常使用，在太陽能熱水器水箱里裝滿質量為100kg、溫度18C的冷水，8小時能夠使水的溫度升高多少C?水的比熱容4.2X103J/(kgC)(3) 若改用燃燒天然氣來加熱同樣的水，需要完全燃燒天然氣多少m3?(不計熱損失，天然氣的熱值為3.8X107/m3,結果需保留三位小數)水鋁容積(V)集熱萱的采光面積(刃1.5m栽率5)懐用年限m沾年九年級上學期同步單元專題大培優：熱效率計算專題練習答案燃料

13、的熱效率：1.如圖甲所示，1標準大氣壓下，普通煤爐把壺內20C、5kg水燒開需完全燃燒一定質量的煤，此過程中，燒水效率為28%。為提高煤爐效率，浙江大學創意小組設計了雙加熱煤爐，如圖乙所示，在消耗等量煤燒開壺內初溫相同、等量水的過程中，還可額外把爐壁間10kg水從20°C加熱至40°C。Q煤=3X107j/kg,c水=4.2X103j/(kg°C),以上過程中，問：(1)普通煤爐完全燃燒煤的質量有多大？(2)雙加熱煤爐的燒水效率有多大？答案：(1)0.2kg(2)42%2某物理興趣小組的同學，用煤爐給10kg的水加熱，同時他們繪制了如圖所示的加熱過程中水溫隨時間變

14、化的圖線。若在6min內完全燃燒了2kg的煤，水的比熱容為4.2x103/(kgC),煤的熱值約為3x107J/kgo求：溫度(1) 煤完全燃燒產生的熱量：(2) 經過6min時間加熱，水所吸收的熱量；(3) 煤爐燒水時的熱效率。答案：(1)6X107J(2)&4X106J(3)14%3認識自然，親近自然。初春學校組織學生到某農莊進行社會實踐活動，小明攜帶一臺如圖甲所示的便攜式丁烷氣爐(內置一瓶新的燃氣，參數如表格所示)，愛探究的小明通過手機上網查到便攜式燃氣爐的熱效率為40%,野炊地水的沸點為96°C,測出當地水的溫度為26°C,品名frazs丁烷爭1.眈罰(不含

15、氣瓶)型號WZL163.A尺寸343x284x113mm用途里利卜用電子就使用虧氣液化丁烷氣廳氣消耗量100g/h(最大火力時)TW鵬(尺寸倍星)口口詳凈辰重主要玄份神州354g250g丁烷9K107J/kg水的比熱容為(c水=4.2x103/(kg°C)甲1) 一瓶新的燃氣完全燃燒可以放出多少熱量？2) 一瓶新的燃氣以最大火力工作，可以使用多長時間？3) 一瓶新的燃氣最多能夠把質量為多少千克的水燒開？(4) 小明發現，第(3)問中理論上算出能燒開的水的質量和實際能燒開的水的質量還是有較大差異，除題目中提到的有關因素外，你認為還有什么原因，請寫出一條。答案：(1)2.25x107(2

16、)2.5h(3)30.6Kg(4)丁烷燃燒放出的熱量有一部分散失到空氣中4.小武家新買了天然氣熱水器，該熱水器的銘牌標明了它的熱效率為80%，準備測試使用。他把家里自動洗衣機的“水量”設置為50L,用熱水器輸出的熱水注入洗衣機，當注入水的體積達到50L時洗衣機會自動停止注水。已知當時的自來水的溫度是15°C，熱水器輸出熱水的溫度為31C,注水前天然氣表的累計示數是2365.89m3,天然氣的熱值為3.2X107j/m3.水的比熱容：4.2X103J/(kgC),水的密度：1X103kg/m3(1) 天然氣熱水器工作時發生的能量轉化：-能轉化為能。(2) 請你計算注水后天然氣表的累計示

17、數變為多少？(小數點后保留兩位)(3) 小武現使用該熱水器洗澡，設定熱水管出水溫度為45C，洗澡時感覺水溫太高，需要從另一根冷水管中放出部分冷水進入出水管，然后與熱水混合。若該熱水器出水溫度低于40C熱水器會停止出水。現控制出水管出水量一定，則調節冷水管出水質量和熱水管出水質量之比不能高于多少？(不計熱損失)答：(1)化學；內；(2) 天然氣表的累計示數變為2366.02m3；(3) 調節冷水管出水質量和熱水管出水質量之比不能高于1：5。熱機的效率：5我國首款大型水陸兩棲飛機“鯤龍"AG600如圖所示，已知飛機空載質量為41.51,最大巡航速度500km/h，該飛機蓄滿水后總質量53

18、.51。為檢測飛機性能，先后進行了模擬滅火和水面滑行測試。在滅火測試中：飛機盤懸在火場上方150m處將所蓄水分次投下，每次投水200kg，歷時20s到達地面。(p水=1.0x103kg/m3,g=10N/kg)t+(1) 飛機蓄滿水靜止在水面上時排開水的體積。(2) 每次投下的水在下落過程中重力做功的平均功率。(3) 在某次水面滑行測試中，蓄有8.51水的飛機，在水平面上以10m/s的速度沿直線勻速滑行了60s,滑行過程中所受阻力為總重的0.5倍若發動機的效率是75%，則此時飛機每分鐘燃燒掉的燃油是多少千克？(燃油的熱值q=4.6x107j/kg)(保留兩位小數)答案：(1)53.5m3(2)

19、1.5x104W(3)4.35Kg6. “國慶”假期，小明一家驅車外出旅游。當汽車以108km/h的速度在高速公路上勻速行駛時,汽車受到的阻力是整車重的0.08倍，效率為40%.已知汽車整車質量為1500kg,油箱容積為50L.(汽油熱值q=3.3x107j/L,g=10N/kg),求：(1) 汽車勻速前進受到的阻力是多大？(2) 這時汽車牽引力做功的功率是多少？(3) 該車加滿一箱汽油，按照以上速度最多可以勻速行駛多遠的路程？答案：(1)1200N(2)3.6x104W(3)550Km7. 某汽油機活塞的橫截面積是35cm2.在做功沖程中，燃氣對活塞的平均壓強是1.0X106Pa,活塞移動的

20、距離是60mm,汽油機轉速為900r/s，試問：（1）做功沖程中，燃氣對活塞的平均壓力是多少？（2）該汽油機功率是多少？（3）設做功沖程汽油完全燃燒放出的熱量是840J，汽油機的效率是多少？答案：（1）做功沖程中，燃氣對活塞的平均壓力是3500N（2）該汽油機功率是94500W（3）設做功沖程汽油完全燃燒放出的熱量是840J，汽油機的效率是25%8. 提高熱機效率是節能減排的途徑之一。大多數家用汽車的發動機均為汽油機，它把汽油燃燒產生的內能部分轉化成機械能，再通過傳動機構將動力傳給車輪使汽車行駛。（1）請你將圖中汽油機工作時的能流圖補充完整。有用機械跳機械散弗住能高溫K汽內能（2）若汽油機效率

21、從30%提高到36%，那么該車以等大的牽引力在同一路段，勻速行駛相同的路程，發動機前后兩次消耗的燃油（選填“前者多”或“后者多”）（3）若汽油機效率為30%時，消耗一定質量的汽油，該汽車能夠在某平直道路上勻速行駛20km；那么當效率提高為36%后，消耗等質量的汽油，該車在同一道路，相同阻力的情況下能勻速行駛的距離又是多少km?答案：（1）摩擦生熱耗能；廢氣帶走的能量；（2）前者多；（3）又能夠行駛24km。太陽能的熱效率：9. 太陽能是21世紀重點開發利用的能源之一，如今太陽能熱水器已走進了千家萬戶。如圖所示，某家庭太陽能熱水器接收太陽能總有效面積為2m2,lm2面積上lh接收到的太陽能平均為

22、2.52x106.若陽光照射該熱水器5h，可以使量為80kg的水溫度升高30C，c水=4.2x103/（kg°C）；q干木柴=1.2x107j/kg，求：（1）水吸收的熱量。（2）若這些水吸收的熱量全部由燃燒干木柴來提供，需要完全燃燒多少千克干木柴（假設干木柴完全燃燒放出的熱量全部被水吸收）。（3）該太陽能熱水器的效率。答案：（1）1.008x107（2）0.84kg（3）40%10如圖所示是某太陽能熱水器，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2.8x10J若該熱水器接收太陽能的有效面積為1.5m2，每天日照時間按8h計算，若這些

23、太陽能能使裝滿水的熱水器中的水溫從20C升高到60°C水的比熱容為4.2x103j/(kg°C，水的密度為1.0x103kg/m3.求:(1) 熱水器中水的質量；(2) 一天內熱水器中的水吸收的熱量；(3) 熱水器在冬季的效率.答案：(1)太陽能熱水器中水的體積：V=100L=0.1m3太陽能熱水器中水的質量：m=pv=1xl03kg/m3x0.lm3=100kg(2) 一天內熱水器中水吸收的熱量：Q吸=cm(t-t0)=4.2x103j/(kg/C)x100kgx(60C-20C)=1.68x107j(3) 一天內熱水器接受太陽的能量：W=2.8x106j/(m2h)x1

24、.5m2x8h=3.36x107j)熱水器在冬季的效率：n=Q吸/W=1.68x107j/3.36x107j=50%11. 為牢固樹立和踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念，美麗鄉村建設中大量使用了直接利用太陽能的熱水器、太陽能路燈等節能環保設備。根據你所學知識完成下列問題。(1) 太陽能是在太陽內部氫原子核發生(選填“聚變”或“裂變”)時釋放的能量；太陽能屬于(選填“可再生”或“不可再生”)能源。(2) 某團隊現在正在設想研發內置太陽能電池板的新型屋頂瓦片，實現更好的節能。這種瓦片是通過(選填“光電轉化”“光熱轉化”或“光化轉化”)方式直接利用太陽能的。(3)太陽能熱水器利用真空熱水管給水加熱，如圖，某太陽能熱水器接收太陽能的面積為3m