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1、2023年中考物理复习专题练习内能的利用1. 下列说法中正确的是( )A .很远就能闻到槐花的香味,说明分子在不停地做无规则运动B .煤气燃烧越充分,它的热值就越大C .物体的温度升高,内能一定增加D .铁丝很难被拉断,说明分子间存在斥力2 . 影 片 “ 流浪地球”开启了中国科幻元年,其 中 “ 点燃木星”将地球推开,相当于内燃机的 ( )A .吸气冲程 B .压缩冲程 C .做功冲程 D .排气冲程3 . 下列关于热现象的说法中正确的是( )A .火箭使用液态氢作燃料,是因为它含有的热量多B .在汽油机的压缩冲程中,内能转化为机械能C .海边昼夜温差比内陆小,是因为水的比热容较大D. 0匕
2、的水变成0七的冰,温度不变,内能不变4. 有关能量守恒定律下列说法错误的是( )A .能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化B .只要有能的转化和转移,就一定遵循能量守恒定律C .能量守恒定律是人们认识自然的有力武器D .任何一种形式的能在转化为其他形式能的过程中,消耗多少某种形式的能量,就能得到多少其他形式的能量,而能量的总量保持不变5. 下列关于热值和热机效率的说法,正确的是( )A .使燃料燃烧更充分,可以增大热值B .使燃料燃烧更充分,可以提高热机效率C .柴油机的热机效率通常为100%D .燃料燃烧释放的热量越大,热值越大6 . 甲、乙两台汽油机,甲的效率比乙高,则 ( )A .
3、甲每秒钟做的功比乙每秒钟做的功多B .做同样多的有用功,甲消耗的汽油比乙消耗的汽油多C .甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少D .消耗同样多的汽油,甲做的有用功比乙做的有用功多7 . 如图所示的四个情景,下列说法中正确的是(TAtfnA丙THnEO乙A .甲图中蓝墨水在热水中扩散得快,说明温度越高分子无规则运动越剧烈B .乙图中两个铅块紧压在一起后能吊住重物。说明分子间存在斥力C .丙图中厚玻璃筒内的空气被压缩时,空气的内能减小D. 丁图中进气门和排气门均关闭且活塞向下运动,这是内燃机的做功压缩冲程8. 汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分,汽车多数采用汽油机作为发动机,如图是四冲程汽油机的工作循环
4、示意图,下列说法中错误的是( )身鼻礴 通 我甲 乙 丙 丁A .汽油机一个工作循环正确的顺序是:丁丙甲乙B .甲冲程中的能量转化是:机械能转化为内能c .丙冲程中存在的能量转化是:化学能转化为内能D .依靠飞轮惯性完成的冲程是:甲、乙、丁冲程)9. 火力发电中,进的是煤,出来的是电,在这个过程中的能量转化程序是(A .机械能、内能、化学能、电能B .化学能、内能、机械能、电能C .化学能、重力势能、动能、电能D .内能、化学能、机械能、电能1 0.以下是某同学对“ 研究物质的比热容”与 “ 比较燃料的热值”两个实验进行的归纳与总结,其中不正确的是()A .如图所示,甲、乙的目的是研究物质的比
5、热容,甲、丙的目的是比较燃料的热值B .两个实验都要用到天平、温度计等测量器材C .组装器材都需要自下而上,加热过程中都应该适当搅拌,使液体受热均匀D .两个实验都要保证被加热液体质量和燃料质量相等1 1. 如图所示是某老师的自制教具,他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔,把电火花发生器紧紧塞进孔中,实验时从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒,按动电火花发生器的按钮,点燃瓶内酒精后,纸筒即刻飞出。关于此实验,分析不正确的是( )电火花发生器A .酒精不完全燃烧时热值不变B .燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程C .能闻到酒精的气味说明分子在永不停息地做无规则运动D .纸筒飞出过程中,瓶内气体的内能减
6、小,温度降低12. 目前,市区里的老旧小区正在进行水路改造,改造中用到了一种打孔工具- - 冲击钻,冲击钻工作时,钻头在电动机的带动下,不断地冲击墙壁打出圆孔,如图,冲击钻在工作过程中,关于其能量转化正确的是( )A .内能转化为机械能B .内能转化为电能C .只有机械能和内能的转化D .有电能、机械能和内能的转化13. 光发动机是一种把光能转化为机械能的装置,主要结构如下图所示。在太阳光照射下,化学反应室内密封着的气态物质NzO,发生反应:NzO,光照0z+2N0,导致室内气压增大;在无光条件下,室内发生“ 逆向反应” ,导致室内气压减小。当窗口有光射入时,活塞移动,该过程相当于下图汽油机四
7、个冲程中的( )窗口活塞接转动装置t 鹰血 血 忐c圈超14 .内燃机的能量流向图如图所示。内燃机的效率为( )C . 3 1%D . 3 4 %15 .我国自主研发的氢燃料电池驱动汽车已经亮相,氢燃料电池是使用氢做燃料,其基本原理是电解水的逆反应。与传统内燃机驱动汽车相比,它的能量转化效率高达6 0 8 0% , 比内燃机效率高1.5 2倍。燃料电池的燃料是氢和氧,生成物是水,它本身工作不产生一氧化碳和二氧化碳,也没有硫和微粒排出,实现了零排放。下列有关氢燃料电池和四冲程内燃机的说法中,错误的是( )A. 氢燃料电池用氢作为燃料是因为它比热容较大,且无污染B. 氢燃料电池驱动汽车行驶时能量转
8、化过程为:化学能一内能一机械能C. 四冲程内燃机的四个冲程中,发生能量转化的冲程为:压缩冲程、做功冲程D. 飞轮的转速为18 00r /m i n 的四冲程内燃机每秒钟的做功次数为:3 0次16 .爸爸驾驶汽车带小明去海边沙滩浴场游泳,汽车是依靠发动机( 汽油机) 工作时的冲程获得动力的.小明发现沙子烫脚, 而海水却是凉凉的, 这是因为水的比沙子的大.17 .小明将1k g 温度为10。C的水加热到6 0。C时,需要吸收 J的热量,这相当于完全燃烧 淀的天然气放出的热量 已知c * = 4 .2 X106 /( k g C ) ,天然气的热值为8X 103J /m318 .一台四冲程柴油机,飞
9、轮转速为3 6 00转/分,该柴油机在1 s 对外做功 次,有个冲程。 若其效率为40%,消耗5kg的柴油转化成的机械能是 J .( q = 4 .3 X 1 07J/kg)19 .如图是汽油机工作的四个冲程( 顺序已打乱) ,图 是把机械能转化为内能;请按一个工作循环的过程,将四个图重新排序:O20 . 太阳能热水器是通过 方式使水的内能增加。 小红家的太阳能热水器内装有60kg的水,某天阳光照射5 小时后,热水器内水温从20匕升高到7 0 1 , 则这些水若改用天然气加热升高同样的温度,天然气完全燃烧放出的热量70%被水吸收,则需要消耗 m3的天然气C*=4.2X 103J / ( kg*
10、 七) ,q=4X 107J/m321 . 一架运-2 0 在一次执行任务的过程中, 飞行距离为4000km,消耗航空煤油的质量为50t,若飞机飞行时受到的平均阻力的大小为2. 5 X 1 0 ,该过程中飞机发动机的推力做的功为J , 发动机的效率为% ( 航空煤油的热值为4 X l( ) 7j/kg) 。若运-20换装效率为60%的新发动机后, 一架运-2 0 每飞行100km,可节约航空煤油约为 t( 保 留 1 位小数22 . 浅层地热能是指蕴藏于地下200米以内的土壤和地下水中、 温度低于25T 的热能。 如图所示是利用浅层地热能调节室温的原理图。具体做法是:在往地下打孔后,把管道埋到
11、里头,然后接入自来水。冬天,自来水通过管道伸入地下,被增温层加热,再循环出来就能提高室内温度;夏天则相反,能降低室内温度。利用浅层地热调节室温,其实就一种能量( 填 “ 转移”或 “ 转化” )的过程。用自来水作循环工作的物质,是因为水的 大。23. 在 “ 比较酒精和碎纸片燃烧时放出的热量”实验中( 1 ) 由于燃料充分燃烧放出热量的多少不仅与燃料种类这一个因素有关,因此实验时必须控制酒精和碎纸片的 相等;实验中还需控制被加热的水的质量和初温均相同,以便于;( 2 ) 如图是小明安装好的实验装置,其 中 存 在 的 错 误 是 ;( 3 ) 小华纠正了小明的错误,又组装了一套相同的实验装置,
12、备好秒表,在两燃烧皿中分别加入准备好的酒精和碎纸片,读出水的初温后,进行如下操作:先点燃酒精,再点燃碎纸片;保证酒精和碎纸片燃烧时间相同,读取温度计的示数;待酒精和碎纸片充分燃烧结束,分别读取温度计的示数;小红认为上述操作中,操作 是错误的,小明根据正确操作获得的数据,算出了燃料的热值,发现结果小于该燃料的实际热值,原因是24. 每到夏收季节,大量农作物秸秆在田间被随意焚烧,这不仅造成资源浪费、环境污染,而且极易引发火灾等。为解决这一问题,现已研制出利用秸秆生产的节能环保型燃料- -秆浆煤。若燃烧秆浆煤( qffM=2.4X107J/kg) ,使50kg、2 0 1的水温度升高到80七。( 1
13、)求水吸收的热量; c *= 4 . 2X 106/ (k g.七) 】( 2)如果秆浆煤完全燃烧释放的热量有30%被水吸收,则需要完全燃烧多少千克秆浆煤?25.如图所示,某同学用燃气灶烧水给餐具消毒。已知密闭锅内水的质量为5 k g ,水的初温为2 2 T ,当水刚好烧开时,共消耗了 O.OGn?的天然气,该燃气灶烧水的热效率为70%。 水的比热容为4.2XU ) 3 j/(k g七) ,天然气的热值为4.0X10J/m3求:( 1) 0.06m3的天然气完全燃烧所放出的热量;(2)以上过程中,水吸收的热量;( 3)密闭的锅内水烧开时的温度。26. 2022年北京冬奥会示范运营1000多辆氢
14、燃料电池车( 如图所示) ,该车排放物是水,不产生任何污染物,是当前世界新能源汽车重要的发展方向。假设某国产氢燃料电池车总质量为S X IO /g。在某次测试中该车匀速行驶时受到的阻力是车重的0.02倍,在0 .5 h内行驶了 28km的路程,消耗的氢能源为0.4kg ( 不考虑氢能源燃料消耗对车质量的影响) 。求该测试过程中氢燃料电池车:( 已知XIOJ, g取10N/kg)( 1)行驶的平均速度为多少km/h;(2)牵 引 力 做 功 ;(3)氢能源燃烧释放的能量转化为机械能的效率。2 7 .如图甲所示,1 个标准大气压下,普通煤炉把壶内2 0 七,5 k g 的水烧开需完全燃烧一定质量的
15、煤,此过程中,烧水效率为2 8 % .为提高煤炉效率,浙江大学创意小组设计了双加热煤炉,如图乙所示,在消耗等量煤烧开壶内初温相同、等量水的过程中,还可额外把炉壁间 1 0 k g 水从 2 0 七加热至 4 0 七 . q s t = 3 X 1 07J /k g , c * = 4 .2 X 1 03J / ( k g 七),以上过程中问:( 1 ) 普通煤炉把壶内2 0 9 ,5 k g 的水烧开时,水吸收的热量是多少?( 2 ) 普通煤炉完全燃烧煤的质量有多大?( 3 ) 双加热煤炉的烧水效率有多大?2 8 .助力乡村振兴,黄梅县下新镇将生态农业和旅游观光相结合,打造美丽乡村。如图是下新
16、镇夏日赏荷用的观光艇,其部分技术参数如下表:( g =10N /k g , q #* =4. 3X107J /k g , pj* =0.8X103k g /m3)商品名称XX观光艇商品型号超长7 . X X 型宽2 O X 型深0.9空船质殳800kg发动机最大输出功率40k最大装人数曾8 人最大航速l(Ws( 1)若人的质量为50k g ,当观光艇满载时,所受的浮力是多少?( 2)当观光艇以最大速度航行时,受到水的平均阻力为多大?( 3)某次以最大航速游玩,耗时30分钟,消耗柴油7L,求发动机的效率?2023年中考物理复习专题练习内能的利用参考答案1.下列说法中正确的是( )A .很远就能闻
17、到槐花的香味,说明分子在不停地做无规则运动B .煤气燃烧越充分,它的热值就越大C .物体的温度升高,内能一定增加D .铁丝很难被拉断,说明分子间存在斥力【 答案】AC.2 .影 片 “ 流浪地球”开启了中国科幻元年,其 中 “ 点燃木星”将地球推开,相当于内燃机的 ( )A .吸气冲程 B .压缩冲程 C .做功冲程 D .排气冲程【 答案】Co3 .下列关于热现象的说法中正确的是( )A .火箭使用液态氢作燃料,是因为它含有的热量多B .在汽油机的压缩冲程中,内能转化为机械能C .海边昼夜温差比内陆小,是因为水的比热容较大D. 0七的水变成0 1 的冰,温度不变,内能不变【 答案】Co4.有
18、关能量守恒定律下列说法错误的是( )A .能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化B .只要有能的转化和转移,就一定遵循能量守恒定律C .能量守恒定律是人们认识自然的有力武器D .任何一种形式的能在转化为其他形式能的过程中,消耗多少某种形式的能量,就能得到多少其他形式的能量,而能量的总量保持不变【 答案】A.5. 下列关于热值和热机效率的说法,正确的是( )A .使燃料燃烧更充分,可以增大热值B .使燃料燃烧更充分,可以提高热机效率C .柴油机的热机效率通常为100%D .燃料燃烧释放的热量越大,热值越大【 答案】B.6 . 甲、乙两台汽油机,甲的效率比乙高,则 ( )A .甲每秒钟做的功比
19、乙每秒钟做的功多B .做同样多的有用功,甲消耗的汽油比乙消耗的汽油多C .甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少D .消耗同样多的汽油,甲做的有用功比乙做的有用功多【 答案】D o7 . 如图所示的四个情景,下列说法中正确的是(甲 乙 丙 丁A .甲图中蓝墨水在热水中扩散得快,说明温度越高分子无规则运动越剧烈B .乙图中两个铅块紧压在一起后能吊住重物。说明分子间存在斥力C .丙图中厚玻璃筒内的空气被压缩时,空气的内能减小D. 丁图中进气门和排气门均关闭且活塞向下运动,这是内燃机的做功压缩冲程【 答案】A.8. 汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分,汽车多数采用汽油机作为发动机,如图是四冲程汽油机的工作循
20、环示意图,下列说法中错误的是( )甲 乙 丙 丁A .汽油机一个工作循环正确的顺序是:丁丙甲乙B .甲冲程中的能量转化是:机械能转化为内能C .丙冲程中存在的能量转化是:化学能转化为内能D .依靠飞轮惯性完成的冲程是:甲、乙、丁冲程【 答案】A o9 . 火力发电中,进的是煤,出来的是电,在这个过程中的能量转化程序是( )A .机械能、内能、化学能、电能B .化学能、内能、机械能、电能C .化学能、重力势能、动能、电能D .内能、化学能、机械能、电能【 答案】B.10.以下是某同学对“ 研究物质的比热容”与 “ 比较燃料的热值”两个实验进行的归纳与总结,其中不正确的是A .如图所示,甲、乙的目
21、的是研究物质的比热容,甲、丙的目的是比较燃料的热值B .两个实验都要用到天平、温度计等测量器材C .组装器材都需要自下而上,加热过程中都应该适当搅拌,使液体受热均匀D .两个实验都要保证被加热液体质量和燃料质量相等【 答案】A .1 1 . 如图所示是某老师的自制教具,他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔,把电火花发生器紧紧塞进孔中,实验时从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒,按动电火花发生器的按钮,点燃瓶内酒精后,纸筒即刻飞出。关于此实验,分析不正确的是( )电火花发生器A .酒精不完全燃烧时热值不变B .燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程C .能闻到酒精的气味说明分子在永不停息地做无规则运动D
22、.纸筒飞出过程中,瓶内气体的内能减小,温度降低【 答案】B 1 2 . 目前,市区里的老旧小区正在进行水路改造,改造中用到了一种打孔工具- - 冲击钻,冲击钻工作时,钻头在电动机的带动下,不断地冲击墙壁打出圆孔,如图,冲击钻在工作过程中,关于其能量转化正确的是()A.内能转化为机械能B.内能转化为电能C .只有机械能和内能的转化D .有电能、机械能和内能的转化【 答案】Do13 . 光发动机是一种把光能转化为机械能的装置,主要结构如下图所示。在太阳光照射下,化学反应室内密封着的气态物质NzO,发生反应:NzO,光照Oz+2NO,导致室内气压增大;在无光条件下,室内发生“ 逆向反应” ,导致室内
23、气压减小。当窗口有光射入时,活塞移动,该过程相当于下图汽油机四个冲程中的( )窗口活塞接转动装置毓 金 血 BB C【 答案】Ao14 . 内燃机的能量流向图如图所示。内燃机的效率为( )C. 31%D. 34%【 答案】D15 . 我国自主研发的氢燃料电池驱动汽车已经亮相,氢燃料电池是使用氢做燃料,其基本原理是电解水的逆反应。与传统内燃机驱动汽车相比,它的能量转化效率高达60 80% ,比内燃机效率高L 5 2 倍。燃料电池的燃料是氢和氧,生成物是水,它本身工作不产生一氧化碳和二氧化碳,也没有硫和微粒排出,实现了零排放。下列有关氢燃料电池和四冲程内燃机的说法中,错误的是( )A .氢燃料电池
24、用氢作为燃料是因为它比热容较大,且无污染B . 氢燃料电池驱动汽车行驶时能量转化过程为:化学能一内能一机械能C . 四冲程内燃机的四个冲程中,发生能量转化的冲程为:压缩冲程、做功冲程D .飞轮的转速为1800r/min的四冲程内燃机每秒钟的做功次数为:30次【 答案】ABDO16 . 爸爸驾驶汽车带小明去海边沙滩浴场游泳,汽车是依靠发动机( 汽油机) 工作时的冲程获得动力的. 小明发现沙子烫脚, 而海水却是凉凉的, 这是因为水的比沙子的大.【 答案】 做 功 比 热 容17 . 小明将1kg温度为10。C 的水加热到60。C 时,需要吸收 J 的热量,这相当于完全燃烧 d 的天然气放出的热量
25、已知c *=4.2Xl()3j/(kg C ) ,天然气的热值为8X 103J/m3【 答案】2.1X10$ 2.625X1()718 . 一台四冲程柴油机,飞轮转速为3600转/ 分,该柴油机在1 s 对外做功 次,有个冲程。 若其效率为40%,消耗5kg的柴油转化成的机械能是 J. (q*=4. 3X107J/kg)【 答案】30; 120; 8.6X10, 。19 . 如图是汽油机工作的四个冲程( 顺序已打乱) ,图 是把机械能转化为内能;请按一个工作循环的过程,将四个图重新排序:。JS_ Z_S_I【 答案】A; DACBo20 . 太阳能热水器是通过 方式使水的内能增加。 小红家的太
26、阳能热水器内装有60kg的水,某天阳光照射5 小时后,热水器内水温从20C升高到70七,则这些水若改用天然气加热升高同样的温度,天然气完全燃烧放出的热量70%被水吸收,则需要消耗 m3的 天 然 气 C*= 4.2X 103J/ ( kg* 七) ,q=4X107J/m3l【 答案】热传递;0.45。21 . 一架运-2 0 在一次执行任务的过程中, 飞行距离为4000km,消耗航空煤油的质量为50t,若飞机飞行时受到的平均阻力的大小为2. 5 X 1 0 ,该过程中飞机发动机的推力做的功为J , 发动机的效率为% ( 航空煤油的热值为4X10J/kg) 。若运-20换装效率为60%的新发动机
27、后, 一架运-2 0 每飞行100km,可节约航空煤油约为 t( 保 留 1 位小数【 答案】50 0.222 . 浅层地热能是指蕴藏于地下200米以内的土壤和地下水中、温度低于251 的热能。如图所示是利用浅层地热能调节室温的原理图。具体做法是:在往地下打孔后,把管道埋到里头,然后接入自来水。冬天, 自来水通过管道伸入地下,被增温层加热,再循环出来就能提高室内温度;夏天则相反,能降低室内温度。利用浅层地热调节室温,其实就一种能量( 填 “ 转移”或 “ 转化” )的过程。用自来水作循环工作的物质,是因为水的 大。【 答案】转移;比热容。23 . 在 “比较酒精和碎纸片燃烧时放出的热量”实验中
28、( 1 )由于燃料充分燃烧放出热量的多少不仅与燃料种类这一个因素有关,因此实验时必须控制酒精和碎纸片的 相等;实验中还需控制被加热的水的质量和初温均相同,以便于;( 2 )如图是小明安装好的实验装置,其 中 存 在 的 错 误 是 ;( 3 )小华纠正了小明的错误,又组装了一套相同的实验装置,备好秒表,在两燃烧皿中分别加入准备好的酒精和碎纸片,读出水的初温后,进行如下操作:先点燃酒精,再点燃碎纸片;保证酒精和碎纸片燃烧时间相同,读取温度计的示数;待酒精和碎纸片充分燃烧结束,分别读取温度计的示数;小红认为上述操作中,操作 是错误的,小明根据正确操作获得的数据,算出了燃料的热值,发现结果小于该燃料
29、的实际热值,原因是。【 答案】 . 质量 . 根据温度计示数确定水吸收热量的多少 . 温度计液泡没有浸没在水中 . . 燃烧过程中有热量损失24. 每到夏收季节,大量农作物秸秆在田间被随意焚烧,这不仅造成资源浪费、环境污染,而且极易引发火灾等。为解决这一问题,现已研制出利用秸秆生产的节能环保型燃料- -秆浆煤。若燃烧秆浆蝶(qffiK=2.4X107J/k g ),使50kg、20幻的水温度升高到80七。( 1 )求水吸收的热量;1c *=4. 2X106/ (kg D ( 2 )如果秆浆煤完全燃烧释放的热量有30%被水吸收,则需要完全燃烧多少千克秆浆煤?【 答案】解:( 1 )水吸收的热量:
30、Q =cm (t - to)=4.2X 103J / (kg* C ) X50kgX (8 0 t-2 (T C )= 1.26X107J;( 2 ) 根据n = x i o o % 可知,秆浆煤完全燃烧释放的热量:Q试Q % = L 26X 107j= 4 .2 X 1 0 7 j,30%根据Q效 =m q可知,需要秆浆煤的质量:m秸4 .2 X 1 JJ = ; 5 kg。q秸浆煤 2. 4X 1 0fJ/k g答:( 1 ) 水需要吸收的热量为1. 26X10%( 2 ) 如果秆浆煤燃烧释放的热量有30%被水吸收,需要完全燃烧1.75kg秆浆煤。25. 如图所示,某同学用燃气灶烧水给餐具
31、消毒。已知密闭锅内水的质量为5 k g ,水的初温为 22七,当水刚好烧开时,共消耗了 0.06D?的天然气,该燃气灶烧水的热效率为70%。 水的比热容为4.2X l()3j/(kg 七) ,天然气的热值为4.0Xl()7j/m3 求:(1) O.OGd的天然气完全燃烧所放出的热量;( 2 ) 以上过程中,水吸收的热量;( 3 ) 密闭的锅内水烧开时的温度。【 答案】(1) 2.4X106J ; (2) 1.68X106J ; (3) 102126. 2022年北京冬奥会示范运营1000多辆氢燃料电池车( 如图所示) ,该车排放物是水,不产生任何污染物,是当前世界新能源汽车重要的发展方向。假设
32、某国产氢燃料电池车总质量为5Xl()3kg。在某次测试中该车匀速行驶时受到的阻力是车重的0.0 2 倍,在 0 .5 h 内行驶了 28km的路程,消耗的氢能源为0.4kg ( 不考虑氢能源燃料消耗对车质量的影响) 。求该测试过程中氢燃料电池车:( 已知( 7 X1 . 4 X1 0 6 , g取 1 0 N / k g )( 1 ) 行驶的平均速度为多少k m/ h;( 2 ) 牵 引 力 做 功 ;( 3 ) 氢能源燃烧释放的能量转化为机械能的效率。【 答案】( 1 ) 5 6 k m/ h; ( 2 ) 2 . 8 X1 07J ; ( 3 ) 5 0 %2 7 . 如图甲所示,1个标准
33、大气压下,普通煤炉把壶内2 0 9,5 k g 的水烧开需完全燃烧一定质量的煤,此过程中,烧水效率为2 8 % . 为提高煤炉效率,浙江大学创意小组设计了双加热煤炉,如图乙所示,在消耗等量煤烧开壶内初温相同、等量水的过程中,还可额外把炉壁间 1 0 k g 水从 2 0 1 加热至 4 ( TC . q 9 != 3 X 1 07J / k g , c * = 4 . 2 X1 03J / ( k g 七 ) ,以上过程中问:( 1 ) 普通煤炉把壶内2 0 1 ,5 k g 的水烧开时,水吸收的热量是多少?( 2 ) 普通煤炉完全燃烧煤的质量有多大?( 3 ) 双加热煤炉的烧水效率有多大?【
34、 答案】解:( 1 ) 1 标准大气压下水的沸点为1 0 0 七,把壶内2 0 1 ,5 k g 水烧开,水吸收的热量:Q = c * A t i = 4 . 2 X1 03J / ( k g 七 ) X5 k g X ( l O O T - 2 0 C ) = 1 . 6 8 X1 06J ;( 2 ) 普通煤炉的烧水效率为2 8 % , 由邑可得煤完全燃烧放出的热量:Q 试Q =Q 吸 _ 1 . 6 8 x 1 ( ) 6 J2 8 %= 6 X 1 06J ,由Q * = m q 可得普通煤炉完全燃烧煤的质量:m_ Q放-6X 1Q6J _n 9,m 煤 - - - - - - - -
35、 - - - - - - - - 0 . 2 k g ;q 煤 3xio7j / kg( 3 ) 由题可知,双加热煤炉还可额外把炉壁间1 0 k g 水从2 0 t 加热至4 0 9,则炉壁间水吸收的热量:Q sz =c*m / t2= 4 . 2 X1 03J / ( k g * C ) XI O k g X ( 4 0 9 - 2 0 七 ) = 8 . 4 X1 05J ,而壶内水的初温、末温以及质量均不变,则壶内水吸收热量不变,所以,双加热煤炉中水吸收的总热量:Q 吸 总 = Q 或 + Q 吸 = 1 . 6 8 X 1 06J + 8 . 4 X 1 05J = 2 . 5 2 X
36、 1 06J ;由题意可知,双加热煤炉与普通煤炉消耗煤的质量相等,则这些煤完全燃烧放出的热量不变,所以,双加热煤炉的烧水效率:n =9吸总. X 1 0 0 % = 0 - J - X 1 0 0 % = 4 2 % oQ 旅 6XIO6J答:( 1 ) 水吸收的热量是1 . 6 8 X1 0 1 ;( 2 ) 普通煤炉完全燃烧煤的质量为0 . 2 k g ;( 3 ) 双加热煤炉的烧水效率为4 2 % 。2 8 . 助力乡村振兴,黄梅县下新镇将生态农业和旅游观光相结合,打造美丽乡村。如图是下新镇夏日赏荷用的观光艇,其部分技术参数如下表:(g = 10N /k g , q *= 4.3 X 1
37、07J /k g , p柴 油 = 0.8 X 103k g /m3)商品名称XX观光艇商品型号超长7 .X X型宽2 O X型深0.9空船质殳800kg发动机最大输出功率40k最大装人数曾8人最大航速l(W s( 1 ) 若人的质量为50k g ,当观光艇满载时,所受的浮力是多少?( 2 ) 当观光艇以最大速度航行时,受到水的平均阻力为多大?( 3 ) 某次以最大航速游玩,耗时3 0分钟,消耗柴油7 L , 求发动机的效率?【 答案】( 1 ) 观光艇满载时观光艇和8人总质量为:m= 8 00k g +50k g X 8 = 12 00k g ,满载时人、观光艇总重力为:G = m g =
38、12 00k g X 10N /k g = l . 2 X 104N , 观光艇漂浮,观光艇满载乘客时所受浮力为:Fi? = G = 1.2 X 104N ;(2 ) VP= = F v ,t t观光艇受到的牵引力为:F=P=40X 103W=4X103Nv 10m/s 观光艇匀速行驶,二观光艇受到的牵引力和水的阻力为平衡力,二观光艇受到水的平均阻力为:f = F = 4 X 1 03N ;(3 ) t= 3 0min= 18 00s,3 0分钟发动机输出有用功为:W = P t = 4 0 X l O X 18 00s = 7 . 2 X 107J ,消耗柴油的体积为:V = 7 L = 7 X l ()-%3 ,柴油完全燃烧放出的热量(总能量):Q 放 = m q = P v q = O . 8 X 103k g /m3X 7 X 10-3m3X 4. 3 X 107J /k g = 2 . 408 X 108J ,7柴油发动机的效率:T = JLx 100%= 7- 2 X 10 J x 100%2 9 . 9 %oQ 放 2 . 408X 108J答:( 1 ) 观光艇满载时,所受浮力是L Z X I O N ;( 2 ) 观光艇以最大速度航行时,受到水的平均阻力是4X 1()3 N ;( 3 ) 发动机的效率为2 9 .9 %。