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1、九年级全一册同步专题训练：热机效率计算专题练习1.氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是二十一世纪最理想的能源，氢燃料新能源公交车逐渐在山东不少城市投放使用。氢燃料的热值为1.4108J/kg，c水=4.2103J/（kg），求：（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量：（2）若放出的热量全部被质量为400kg，温度为15的水吸收，则水升高的温度：（3）如果氢燃料公交车的效率为60%，则燃烧0.6kg的氢燃料可使以140kW恒定功率匀速行驶的公交车，匀速行驶多长时间。2.2020年1月，陕西迎来了新年的第一场雪。大雪后，芳芳同学看见铲雪车在公路上进行铲雪作业，如图所示。他用手机上
2、网查阅到该型号铲雪车的额定功率是100kW，质量是4t。（g取10N/kg，q柴油=4.0107J/kg，柴油=0.8103kg/m3）（1）汽车的轮胎做的宽大是为了 ；（2）已知铲雪车以额定功率保持20km/h的速度在一段长5km的平直路面上铲雪，求这一过程中铲雪车所做的功和受到的阻力大小；（3）该过程中铲雪车共消耗了10L柴油，则铲雪车的效率是多少？（结果保留到1%）3.汽油发动机工作时，汽油必须和吸进的空气成适当的比例，才能形成可以有效燃烧的混合气体，这就是空燃比（可燃混合气体中空气质量与燃油质量之比）。空燃比是发动机运转时的一个重要参数，它对尾气排放、发动机的动力性和经济性都有很大的影
3、响。根据发动机的类型等因素，每种发动机的空燃比一般不同。某气缸总排量为2.0L的4缸发动机所需的空燃比14：1（气缸排量指气缸工作容积之和），混合燃气的密度为1.35kg/m3，当发动机曲轴每分钟转速为2400转时，输出功率为65kW。（1）每分钟汽油机做的有用功；（2）1min内，汽油完全燃烧放出的热量（汽油的热值为4.6107J/kg）；（3）汽油机的效率（结果精确到0.1%）。4.近年来，我国多个城市成功实现氢燃料新能源公交车投放使用。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是22世纪最理想的能源，c水=4.2103J/（kg）、q氢=1.4108J/kg求：（1）氢气在燃烧的过程中，
4、将 能转化为 能。氢气用掉一半时，其热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）。（2）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；（3）若这些热量全部被质量为400kg，温度为15的水吸收，则水升高的温度；（4）某氢能源公交车以200kW的恒定功率做匀速行驶，如果0.6kg的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。5.随着人们生活水平的日益提高，小汽车越来越多地走进了百姓人家。一辆使用汽油为燃料的小汽车，以72km/h的速度在水平路面上匀速直线行驶时，发动机的功率为20kW若小汽车行驶的路程为108km，汽油的热值q=4.6107J/kg，小汽
5、车发动机的效率为25%求小汽车在这段路程中：（1）汽车所受的阻力？（2）消耗汽油的质量？6.一辆汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶4104m消耗了汽油2kg。求：（1）汽车在平直公路上匀速行驶的时间是多少？（2）2kg汽油完全燃烧放出的热量是多少？（q汽油=4.6107J/kg）（3）若汽车以72km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率为1.15104W，则汽车受到的牵引力大小为多少？（4）汽车发动机的效率为多少？7.我国第二艘航空母舰下水仪式在中国船舶重工集团公司大连船厂举行。该航母满载时的排水量达6.4万吨，可搭载40架舰载机，每架舰载机的质量约为20吨。航母的动力源是蒸汽轮机，投
6、入使用后的最大功率可以达到30MW（海水密度为1.0103kg/m3，g取10N/kg）（1）为了使舰载机更易于起飞，航母要以一定的速度 （选填“逆风”或“顺风”）航行。（2）该航母满载时，受到的浮力是多大？在某次训练中，40架舰载机全部起飞后，该航母浸在海水中的体积变化了多少m3？（3）若航母以54km/h的速度匀速直线航行时，蒸汽轮机的功率为21MW，航母所受的阻力为多少N？蒸汽轮机的效率为35%，航行30min，需要消耗燃油多少kg？（燃油的热值为4.0107J/kg）8.“运20”是我国自主研发的大型运输机，它的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动
7、机获得向前的推力，若“运20”在高空中飞行时，在恒定的水平推力F作用下，以720km/h的速度沿水平方向匀速航行1h，需要燃烧航空煤油4800kg，已知飞机发动机提供的机械功率是3.2107W，航空煤油的热值为q=4.0107J/kg。则在这1h内：（1）航空煤油完全燃烧放出的热量是多少？（2）该发动机的热机效率是多大？9.工厂为了测试汽车发动机的效率，让汽车以72km/h的平均速度行驶了140km，用去汽油20升，查资料得：汽油的密度为0.7103kg/m3，热值为4.6107J/kg，发动机的功率为23kW求：（1）汽车行驶的时间；（2）消耗的汽油的质量；（3）汽车发动机的效率。10.近几
8、年来，我国大力推广新能源汽车，2018年5月21日上午，湘潭市开始发放新能源汽车专用号牌。某款电动汽车（如图）以60km/h的速度匀速行驶了80km所受的牵引力为720N，耗电18kWh，请解答下列问题：（1）我国大力推行电动汽车，主要是为了减少 。A噪声污染 B大气污染 C光污染 D水污染（2）牵引力所做的功是 J。（3）上述行驶过程中，电动车的效率是 %。（4）有一款与它外形，重力均相同的汽油车，在相同路面上以60km/h的速度行驶80km，其效率为25%需要消耗多少汽油？（q汽油=4.5107J/kg）11.某型号的小汽车，在一段平直的公路上匀速行驶了50km，用了半小时，受到的阻力为2
9、103N，已知燃油热值为4.6107J/kg，求：（1）若在这一过程中消耗燃油4kg，求这一过程中燃油燃烧放出的热量；（2）小汽车行驶这段路程，发动机做的功；（3）此过程小汽车的热机效率。（结果保留一位小数）12.百公里油耗指的是汽车在道路上行驶时每百公里平均燃料消耗量，是汽车耗油量的一个衡量指标。由于多数车辆在90km/h接近经济车速，因此对外公布的理论油耗通常为90km/h的百公里匀速油耗，某品牌汽车行驶100km油耗为8L，汽车发动机的输出功率为25kW（已知汽油的密度为0.75103kg/m3，热值为4.5107J/kg）。求：（1）汽油在燃烧的过程中，将 化学能转化为 内能。汽油用掉
10、一半时，其热值 不变（选填“变大”“变小“或“不变“）。（2）8L汽油完全燃烧放出的热量。（3）行驶100km时间内发动机所做的功。（4）该品牌汽车发动机的热机效率（百分号前保留整数）。13.某市首批氢燃料新能源公交车在2019年已投入了使用，氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是22世纪最理想的能源。（氢的热值为：q氢=1.4108J/kg）（1）请写出一种氢燃料新能源公交车中存在的能量转化： 化学能转化为内能；（2）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？（3）氢能源公交车以140kW的恒定输出功率匀速行驶，如果0.3kg氢燃料完全燃烧获得热量的60%用来做机械功，则这些热
11、量能让该公交车匀速行驶多长时间？14.一款无人驾驶汽车在测试时以某一速度在平直的公路上匀速行驶了一段距离，消耗汽油1kg。汽油机的效率为30%，那么，在这段行驶过程中。q汽油=4.5107J/kg，c水=4.2103J/（kg）求：（1）1kg汽油完全燃烧放出的热量是多少？（2）假设该汽车在这次行驶过程中，发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%，这些废气带走的能量全部被质量50kg、温度为20的水吸收，水温能升高到多少摄氏度？（气压为1标准大气压）（3）若汽车在上述路段行驶时受到的阻力是1000N，那么汽车在这段路上行驶的路程是多少千米？15.随着人们生活水平的提高，小轿车
12、已进入寻常百姓家。特别是近年我市购买的小轿车，每逢节假日经常发生堵车现象，足见市民的小轿车的拥有量。最近小雷家新买了一辆小轿车，如图所示。查看说明书时，他发现小轿车有一个重要的指标-经济耗油量：“（90km/h）8L/100km”，这是指小轿车以90km/h的速度行驶100km，消耗汽油8L他家小轿车发动机的输出功率为23kW（已知汽油的密度为0.75103kg/m3，热值为4.6107J/kg）。试求小轿车行驶100km时，求：（1）消耗汽油完全燃烧放出的热量；（2）发动机所做的功；（3）小轿车发动机的热机效率。16.五一期间，小明爸爸利用家中汽车进行了自驾旅游，小汽车以120km/h速度行
13、驶了2h，从油量指示表上估计出消耗汽油约16L汽油密度=0.75103kg/m3，汽油热值q=4.5107J/kg。小明从物理书上了解到汽油机的效率约为30%求：（1）16L汽油完全燃烧放出的热量；（2）汽车发动机输出的有用功；（3）汽车匀速行驶过程中所受的阻力。17.东东家购买某型号的四轮汽车的质量为1.6t。假期全家开车去某地旅游，下车时观察里程表确定汽车行驶144km，所用的时间是2h，消耗汽油12L（假设汽油完全燃烧），汽车发动机在这段时间内的功率为15kW（已知油=0.8103kg/m3，q汽油=4.5107J/kg）求：（1）汽车行驶过程中的牵引力。（2）汽车发动机的效率。18.热
14、机效率是指机械做的有用功与机械完成这些有用功所消耗的能量的比值。用P输出表示机械输出的功率，m表示单位时间消耗的燃料质量，q表示燃料的热值。（1）试推导：=P输出mq100%；（2）已知汽车发动机的输出功率为90kW，该汽车行驶1h所消耗的柴油是30kg、已知柴油的热值为q=3.3107J/kg，试求该汽车发动机的热机效率是多大？19.某型号专用车在车型测试中，在一段平直的高速公路上匀速行驶5.6km，受到的平均阻力是3.0103N，消耗燃油1.2kg，热值为q=4107J/kg，求：（1）发动机做的有用功。（2）汽车发动机的效率是多少？九年级全一册同步专题训练：热机效率计算专题练习答案1.氢
15、燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是二十一世纪最理想的能源，氢燃料新能源公交车逐渐在山东不少城市投放使用。氢燃料的热值为1.4108J/kg，c水=4.2103J/（kg），求：（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量：（2）若放出的热量全部被质量为400kg，温度为15的水吸收，则水升高的温度：（3）如果氢燃料公交车的效率为60%，则燃烧0.6kg的氢燃料可使以140kW恒定功率匀速行驶的公交车，匀速行驶多长时间。答案：（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出8.4107J热量；（2）若这些热量全部被质量为400kg，温度为15的水吸收，则水升高50；（3）这些热量能让该公交
16、车匀速行驶360s。2.2020年1月，陕西迎来了新年的第一场雪。大雪后，芳芳同学看见铲雪车在公路上进行铲雪作业，如图所示。他用手机上网查阅到该型号铲雪车的额定功率是100kW，质量是4t。（g取10N/kg，q柴油=4.0107J/kg，柴油=0.8103kg/m3）（1）汽车的轮胎做的宽大是为了 ；（2）已知铲雪车以额定功率保持20km/h的速度在一段长5km的平直路面上铲雪，求这一过程中铲雪车所做的功和受到的阻力大小；（3）该过程中铲雪车共消耗了10L柴油，则铲雪车的效率是多少？（结果保留到1%）答案：（1）减小压强；（2）这一过程中铲雪车所做的功为9107J；受到的阻力大小为1.810
17、4N；（3）铲雪车的效率是28%。3.汽油发动机工作时，汽油必须和吸进的空气成适当的比例，才能形成可以有效燃烧的混合气体，这就是空燃比（可燃混合气体中空气质量与燃油质量之比）。空燃比是发动机运转时的一个重要参数，它对尾气排放、发动机的动力性和经济性都有很大的影响。根据发动机的类型等因素，每种发动机的空燃比一般不同。某气缸总排量为2.0L的4缸发动机所需的空燃比14：1（气缸排量指气缸工作容积之和），混合燃气的密度为1.35kg/m3，当发动机曲轴每分钟转速为2400转时，输出功率为65kW。（1）每分钟汽油机做的有用功；（2）1min内，汽油完全燃烧放出的热量（汽油的热值为4.6107J/kg
18、）；（3）汽油机的效率（结果精确到0.1%）。答案：（1）每分钟汽油机做的有用功为3.9106J；（2）1min内，汽油完全燃烧放出的热量9.936106J；（3）汽油机的效率为39.3%。4.近年来，我国多个城市成功实现氢燃料新能源公交车投放使用。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是22世纪最理想的能源，c水=4.2103J/（kg）、q氢=1.4108J/kg求：（1）氢气在燃烧的过程中，将 能转化为 能。氢气用掉一半时，其热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）。（2）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；（3）若这些热量全部被质量为400kg，温度为15的水吸收，则水升高
19、的温度；（4）某氢能源公交车以200kW的恒定功率做匀速行驶，如果0.6kg的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。答案：（1）化学；内；不变；（2）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出8.4107J热量；（3）若这些热量全部被质量为400kg，温度为15的水吸收，则水升高50；（4）这些热量能让该公交车匀速行驶420s。5.随着人们生活水平的日益提高，小汽车越来越多地走进了百姓人家。一辆使用汽油为燃料的小汽车，以72km/h的速度在水平路面上匀速直线行驶时，发动机的功率为20kW若小汽车行驶的路程为108km，汽油的热值q=4.6107J
20、/kg，小汽车发动机的效率为25%求小汽车在这段路程中：（1）汽车所受的阻力？（2）消耗汽油的质量？答案：（1）汽车所受的阻力为1000N；（2）消耗汽油的质量为9.4kg。6.一辆汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶4104m消耗了汽油2kg。求：（1）汽车在平直公路上匀速行驶的时间是多少？（2）2kg汽油完全燃烧放出的热量是多少？（q汽油=4.6107J/kg）（3）若汽车以72km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率为1.15104W，则汽车受到的牵引力大小为多少？（4）汽车发动机的效率为多少？答案：（1）汽车在平直公路上匀速行驶的时间是2000s；（2）2kg汽油完全燃烧放出的热
21、量是9.2107J；（3）若汽车以72km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率为1.15104W，则汽车受到的牵引力大小为575N；（4）汽车发动机的效率为25%。7.我国第二艘航空母舰下水仪式在中国船舶重工集团公司大连船厂举行。该航母满载时的排水量达6.4万吨，可搭载40架舰载机，每架舰载机的质量约为20吨。航母的动力源是蒸汽轮机，投入使用后的最大功率可以达到30MW（海水密度为1.0103kg/m3，g取10N/kg）（1）为了使舰载机更易于起飞，航母要以一定的速度 （选填“逆风”或“顺风”）航行。（2）该航母满载时，受到的浮力是多大？在某次训练中，40架舰载机全部起飞后，该航母浸在海水中的
22、体积变化了多少m3？（3）若航母以54km/h的速度匀速直线航行时，蒸汽轮机的功率为21MW，航母所受的阻力为多少N？蒸汽轮机的效率为35%，航行30min，需要消耗燃油多少kg？（燃油的热值为4.0107J/kg）答案：（1）逆风；（2）该航母满载时，受到的浮力是6.4108N；在某次训练中，40架舰载机全部起飞后，该航母浸在海水中的体积变化了800m3；（3）航母所受的阻力为1.4106N；蒸汽轮机的效率为35%，航行30min，需要消耗燃油2700kg。8.“运20”是我国自主研发的大型运输机，它的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力
23、，若“运20”在高空中飞行时，在恒定的水平推力F作用下，以720km/h的速度沿水平方向匀速航行1h，需要燃烧航空煤油4800kg，已知飞机发动机提供的机械功率是3.2107W，航空煤油的热值为q=4.0107J/kg。则在这1h内：（1）航空煤油完全燃烧放出的热量是多少？（2）该发动机的热机效率是多大？答案：（1）航空煤油完全燃烧放出的热量是1.921011J；（2）该飞机发动机的热机效率是60%。9.工厂为了测试汽车发动机的效率，让汽车以72km/h的平均速度行驶了140km，用去汽油20升，查资料得：汽油的密度为0.7103kg/m3，热值为4.6107J/kg，发动机的功率为23kW求
24、：（1）汽车行驶的时间；（2）消耗的汽油的质量；（3）汽车发动机的效率。答案：（1）汽车行驶的时间为7000s；（2）消耗的汽油的质量为14kg；（3）汽车发动机的效率为25%。10.近几年来，我国大力推广新能源汽车，2018年5月21日上午，湘潭市开始发放新能源汽车专用号牌。某款电动汽车（如图）以60km/h的速度匀速行驶了80km所受的牵引力为720N，耗电18kWh，请解答下列问题：（1）我国大力推行电动汽车，主要是为了减少 。A噪声污染 B大气污染 C光污染 D水污染（2）牵引力所做的功是 J。（3）上述行驶过程中，电动车的效率是 %。（4）有一款与它外形，重力均相同的汽油车，在相同路
25、面上以60km/h的速度行驶80km，其效率为25%需要消耗多少汽油？（q汽油=4.5107J/kg）答：（1）B；（2）5.76107J；（3）88.9%；（4）需要消耗5.12kg的汽油。11.某型号的小汽车，在一段平直的公路上匀速行驶了50km，用了半小时，受到的阻力为2103N，已知燃油热值为4.6107J/kg，求：（1）若在这一过程中消耗燃油4kg，求这一过程中燃油燃烧放出的热量；（2）小汽车行驶这段路程，发动机做的功；（3）此过程小汽车的热机效率。（结果保留一位小数）答：（1）燃油燃烧放出的热量为1.84108J；（2）该车行驶的速度为50km/h，该车牵引力所做的功为1108J
26、；（3）该车的效率为54.3%。12.百公里油耗指的是汽车在道路上行驶时每百公里平均燃料消耗量，是汽车耗油量的一个衡量指标。由于多数车辆在90km/h接近经济车速，因此对外公布的理论油耗通常为90km/h的百公里匀速油耗，某品牌汽车行驶100km油耗为8L，汽车发动机的输出功率为25kW（已知汽油的密度为0.75103kg/m3，热值为4.5107J/kg）。求：（1）汽油在燃烧的过程中，将 化学能转化为 内能。汽油用掉一半时，其热值 不变（选填“变大”“变小“或“不变“）。（2）8L汽油完全燃烧放出的热量。（3）行驶100km时间内发动机所做的功。（4）该品牌汽车发动机的热机效率（百分号前保
27、留整数）。答案：（1）化学；内；不变；（2）8L汽油完全燃烧放出的热量是2.7108J；（3）行驶100km时间内发动机所做的功为1108J；（4）发动机的热机效率是37%，13.某市首批氢燃料新能源公交车在2019年已投入了使用，氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是22世纪最理想的能源。（氢的热值为：q氢=1.4108J/kg）（1）请写出一种氢燃料新能源公交车中存在的能量转化： 化学能转化为内能；（2）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？（3）氢能源公交车以140kW的恒定输出功率匀速行驶，如果0.3kg氢燃料完全燃烧获得热量的60%用来做机械功，则这些热量能让该公交
28、车匀速行驶多长时间？答：（1）化学能转化为内能；（2）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出4.2107J热量；（3）这些热量能让该公交车匀速行驶180s。14.一款无人驾驶汽车在测试时以某一速度在平直的公路上匀速行驶了一段距离，消耗汽油1kg。汽油机的效率为30%，那么，在这段行驶过程中。q汽油=4.5107J/kg，c水=4.2103J/（kg）求：（1）1kg汽油完全燃烧放出的热量是多少？（2）假设该汽车在这次行驶过程中，发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%，这些废气带走的能量全部被质量50kg、温度为20的水吸收，水温能升高到多少摄氏度？（气压为1标准大气压）（3）
29、若汽车在上述路段行驶时受到的阻力是1000N，那么汽车在这段路上行驶的路程是多少千米？答案：（1）1kg汽油完全燃烧放出的热量为4.5107J；（2）假设该汽车在这次行驶过程中，发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的 热量的42%，这些废气的能量全部被质量50kg的水吸收，水温能升高到100；（3）汽车在这段路上行驶的路程是13.5km。15.随着人们生活水平的提高，小轿车已进入寻常百姓家。特别是近年我市购买的小轿车，每逢节假日经常发生堵车现象，足见市民的小轿车的拥有量。最近小雷家新买了一辆小轿车，如图所示。查看说明书时，他发现小轿车有一个重要的指标-经济耗油量：“（90km/h）8L
30、/100km”，这是指小轿车以90km/h的速度行驶100km，消耗汽油8L他家小轿车发动机的输出功率为23kW（已知汽油的密度为0.75103kg/m3，热值为4.6107J/kg）。试求小轿车行驶100km时，求：（1）消耗汽油完全燃烧放出的热量；（2）发动机所做的功；（3）小轿车发动机的热机效率。答案：（1）汽油完全燃烧放出的热量是3.68108J；（2）测试时间内发动机所做的功8107J；（3）发动机的效率是33%。16.五一期间，小明爸爸利用家中汽车进行了自驾旅游，小汽车以120km/h速度行驶了2h，从油量指示表上估计出消耗汽油约16L汽油密度=0.75103kg/m3，汽油热值q
31、=4.5107J/kg。小明从物理书上了解到汽油机的效率约为30%求：（1）16L汽油完全燃烧放出的热量；（2）汽车发动机输出的有用功；（3）汽车匀速行驶过程中所受的阻力。答：（1）16L汽油完全燃烧放出的热量为5.4108J；（2）汽车发动机输出的有用功为1.62108J；（3）汽车匀速行驶过程中所受的阻力是675N。17.东东家购买某型号的四轮汽车的质量为1.6t。假期全家开车去某地旅游，下车时观察里程表确定汽车行驶144km，所用的时间是2h，消耗汽油12L（假设汽油完全燃烧），汽车发动机在这段时间内的功率为15kW（已知油=0.8103kg/m3，q汽油=4.5107J/kg）求：（1
32、）汽车行驶过程中的牵引力。（2）汽车发动机的效率。答：（1）汽车行驶过程中的牵引力为750N；（2）汽车发动机的效率为25%。18.热机效率是指机械做的有用功与机械完成这些有用功所消耗的能量的比值。用P输出表示机械输出的功率，m表示单位时间消耗的燃料质量，q表示燃料的热值。（1）试推导：=P输出mq100%；（2）已知汽车发动机的输出功率为90kW，该汽车行驶1h所消耗的柴油是30kg、已知柴油的热值为q=3.3107J/kg，试求该汽车发动机的热机效率是多大？答：（1）略；（2）该汽车发动机的热机效率为32.7%。19.某型号专用车在车型测试中，在一段平直的高速公路上匀速行驶5.6km，受到的平均阻力是3.0103N，消耗燃油1.2kg，热值为q=4107J/kg，求：（1）发动机做的有用功。（2）汽车发动机的效率是多少？答：（1）发动机做的有用功是1.68107J。（2）汽车发动机的效率是35%。13 / 13