九年级物理热机效率练习题.pdf
九九年年级级物物理理热热机机效效率率练练习习题题集团标准化小组：VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN比热容、热值练习题比热容、热值练习题【重点难点解析】【重点难点解析】1Q=cmt，它只适用于物体温度改变时（升温或降温）物体吸收或放出热量的计算，对有物态变化的过程不能适用，如若不考虑，就会出错误。例质量为 1kg 的水，初温5为 20，当它完全吸收 3696 10 J 的热量，水的温度升高到多少摄氏度（1 标准大气Q3.696105J压）？根据Q吸=cm（tto）水的末温t=1kg+20t0cm4.2103J/(kg)=108，这个答案肯定是错误，因为水在标准大气压下的最高温度为 100,如果不继续加热，就不会沸腾，若继续加热，水就会沸腾，但不升温，吸收的热量用来进行物态变化，所以水的末温只能升高到100。2应用热量公式中的有关温度的文字叙述应特别谨慎，不可乱套。“升高”、“升高了”、“降低”、“降低了”对应的都是温度的改变量t，而不是 t；而升高到、降低到对应的是物体的末温 t。3应用热量公式代人数量时各物理量的单位必须统一为国际单位。4热平衡：两个温度不同的物体放在一起时，高温物体将放出热量，温度降低；低温物体吸收热量，温度升高，最后两物体温度相同，称为达到了热平衡。因此热平衡的唯一标志是温度相同。在热传递过程中，低温物体吸收的热量 Q吸，高温物体放出热量 Q放，如果没有热量损失，则 Q吸=Q放，利用这个关系可以求出物质的比热或物体的质量或物体的温度。例例 1 1已知几种金属的比热 C铝C铁C铜，现把质量相同、温度相同（都为室温）的铝球、铁球和钢球投入质量相同，温度都是 100的三杯热水中，热平衡后，杯中水温度最低的是（杯不导热）（）A投入铝球的那个杯子 B投入铁球的那个杯C投入铜球的那个杯 D条件不足，不能确定解法解法 1 1常规解法（不等式法）对铝块和水、铁球和水，分别列出热平衡方程c铝 m（t铝一 to）=c水 m水（t水一 t铝）c铁 m（t铁一 t0）=c水 m水（t水一 t铁）1 2得c铝c铁t水 t铝t铝 t0t铁-t0t水-t铁水C铝 C一 t铁）铁(t水一 t铝)（t铁一 t0）（t铝一 t0）（t化简后为 t水t铁十 t铝t0t水t铝十 t铁t0即 t铁（t水 t0）t铝（t水t0）故 t铁t铝同理可得 t铜 t铁即 t铝t铁t银解法解法 2 2利用函数的增减性用 cx表示某一金属的比热，热平衡方程为cxm（t to）=c水 m水（t水一 t）解得 t=cxmt0 c水m水t水cxm c水m水从式很难看出平衡温度 t 是 cx的增函数还是减函数，因为分子分母均含有未知量Cx,为此，可将式变形，把分子上的Cx消掉。t=cxmt0 c水m水t0c水m水t0 c水m水t水cxm c水m水=t0+C水m水(t水 t0)cxm c水m水从上式看出，t 是 cx的减函数，由于 c 铝 c 铁 c 铜，所以 t 铝 t 铁 t 铜，选 A解法解法 3 3极限法对于上述式，令 c cx x0,0,有有 t tt t水水；令；令 cxcx，有，有 t tt t0 0。由此可知 cx越大，t 越小，选 A。解法解法 4 4假设法假设水的末温相同，即三个球升高的温度相同。Q吸cmt，m、t 相等，c铝C铁C铜，Q铝Q铁Q铜，即比热大的铝球吸收热最多，由热平衡方程可知，投入铝球的那杯水放出的热量最多，所以，三杯中的水末温不可能一样，应该是投入铝球的那杯水温度降低最多，末温最低。解法解法 5 5图像法如下图所示，建立 Qt 坐标系，Q 表示吸收（或放出）的热量，t 表示温度，设室温to，三球比热 C铝C铁C铜，质量相同，可知吸热线斜率 k铝k铁k铜，它们的吸热线与热水的放热线相交于A、B、C，曲线相交时，水与金属温度相同，吸收或放出的热量相等，代表平衡点，则对应的末温t铝t铁t铜。比较上述解法，常规解法显得繁冗逊色，理解了上述解法，类似问题便可迎刃而解。练习题练习题1、用煤气灶既方便又环保，一般的煤气灶正常工作时。15min 可使质量为 4Kg、温度为23的水沸腾，该城市水的沸点为93，求：水吸收的热量；若煤气灶放出的热量 70%被水吸收，煤气灶实际放出的热量为多少2、小红家里原来用液化石油气烧水，每天用60的热水 100kg。她参加“探究性学习”活动后，在老师和同学的帮助下，制造了一台简易的太阳能热水器。（1）若用这台热水器每天可将 100kg 的水从 20加热到 60，这些水吸收的热量是多少？（2）若液化石油气燃烧放出的热量有 70%被水吸收，她家改用太阳能热水器后平均每天可节约液化石油气多少 kg？（液化石油气的热值是8.010 J/kg）（3）请你说出太阳能热水器的优点。（至少说出一条）3、随着国民经济的发展，汽车已走进家庭。一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶100km，消耗汽油 10L。若这些汽油完全燃烧放出的热量有30%用来驱动汽车做有用功，所733用汽油的热值为 4.610 J/kg，密度为 0.710 kg/m，求：?(1)这些汽油完全燃烧放出的热量；?(2)这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的阻力。4、某辆小轿车油箱内装有32kg 汽油，司机小李驾车沿高速公路到某地旅游，路程为300km假设轿车是匀速行驶，且受到的阻力为920N已知汽油完全燃烧产生的内能有30%7转化为机械能，汽油的热值为4.610 J/kg求：（1）汽车到达目的地牵引力所做的功；（2）通过计算说明汽车在行驶途中是否需要加油5、太阳能是一种清洁能源某太阳能热水器每天能使500kg 的水温度升高 30，那么这些水吸收的热量是多少？，这些热量相当于完全燃烧多少的天然气放出的热量天然气的733热值取 710 J/m，水的比热容 c=4.210 J(kg)6、泰安五岳专用汽车有限公司是一家大型的特种专用汽车生产基地。该厂某型号专用车在3车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶5.6km，受到的平均阻力是 3.010 N，消耗燃油 1.5103m3（假设燃油完全燃烧）。若燃油的密度0.8103kg/m3，热值q4107J/kg，求：（1）专用车牵引力所做的功。（2）燃油放出的热量（3）该专用车的热机效率是多少？（4）汽车的轮胎上有凹凸不平的花纹，这样做的好处是什么？7
