8.(1405)如图所示,用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热,两图装置均相同。燃料的质量用m表示,燃料充分燃尽时水升高的温度用$\Delta t$表示(水未沸腾)()。


A.若m相同,$\Delta t$越小,燃料的热值越大
B.若$\Delta t$相同,m越大,燃料的热值越大
C.若$\frac{m}{\Delta t}$的值越大,燃料的热值越大
D.若$\frac{\Delta t}{m}$的值越大,燃料的热值越大

D

装置相同，水的质量和初温相同，燃料充分燃尽时，水吸收的热量$Q_{吸}=cm_{水}\Delta t$，燃料完全燃烧放出的热量$Q_{放}=mq$。忽略热量损失时，$Q_{吸}=Q_{放}$，即$cm_{水}\Delta t=mq$，可得$q=\frac{cm_{水}\Delta t}{m}$。因$c$、$m_{水}$为定值，所以$q$与$\frac{\Delta t}{m}$成正比，即$\frac{\Delta t}{m}$的值越大，燃料的热值越大。
D

9.(1405,1406)(2023年河南改编)小帆在老师指导下,用如图1所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体(其中一种是水),用测得的数据绘制了温度随时间变化的图像(图2)。乙从$20^{\circ}C$加热至沸腾,刚好消耗了6g酒精($q_{酒精}= 3×10^{7}\ J/kg$)。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等,$c_{水}= 4.2×10^{3}\ J/(kg·^{\circ}C)$),则下列说法中正确的是()。

A.$c_{乙}= 2.4×10^{3}\ J/(kg·^{\circ}C)$


B.该酒精灯的加热效率为28%
C.乙的吸热能力大于甲的吸热能力
D.0~8 min乙吸收的热量为$3.36×10^{4}\ J$

D

1. 判断甲、乙哪种是水：由图2知，甲液体沸点为100℃（标准大气压下水的沸点），故甲是水，$c_{甲}=4.2×10^{3}\ J/(kg·^{\circ}C)$。
2. 计算甲吸收的热量：甲的质量$m=100g=0.1kg$，从20℃加热至100℃，$\Delta t_{甲}=80^{\circ}C$，用时$t_{甲}=8min$。
$Q_{甲吸}=c_{甲}m\Delta t_{甲}=4.2×10^{3}×0.1×80=3.36×10^{4}\ J$。
3. 单位时间吸热功率：因单位时间内甲、乙吸热相等，故吸热功率$Q_{0}=\frac{Q_{甲吸}}{t_{甲}}=\frac{3.36×10^{4}\ J}{8min}=4200\ J/min$。
4. 乙的相关计算：
乙从20℃加热至沸腾用时$t_{乙}=10min$，沸点140℃（由图2知），$\Delta t_{乙}=120^{\circ}C$。
乙吸收的热量$Q_{乙吸}=Q_{0}t_{乙}=4200×10=4.2×10^{4}\ J$。
乙的比热容$c_{乙}=\frac{Q_{乙吸}}{m\Delta t_{乙}}=\frac{4.2×10^{4}}{0.1×120}=3.5×10^{3}\ J/(kg·^{\circ}C)$（A错误）。
5. 加热效率：酒精质量$m_{酒精}=6g=0.006kg$，$Q_{放}=m_{酒精}q=0.006×3×10^{7}=1.8×10^{5}\ J$，效率$\eta=\frac{Q_{乙吸}}{Q_{放}}×100\%=\frac{4.2×10^{4}}{1.8×10^{5}}×100\%\approx23.3\%$（B错误）。
6. 吸热能力比较：$c_{乙}=3.5×10^{3}\ J/(kg·^{\circ}C)＜c_{甲}$，乙吸热能力小于甲（C错误）。
7. 0~8min乙吸收的热量：$Q_{乙8}=Q_{0}×8min=4200×8=3.36×10^{4}\ J$（D正确）。

10.(1406)可燃冰(如图所示)分布于深海沉积物或陆域永久冻土中,是由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质,燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水。根据测算,$1\ m^{3}可燃冰可以分解释放出160\ m^{3}$以上的天然气。则完全燃烧$5\ m^{3}$可燃冰产生的热量至少为______(天然气热值为$3.2×10^{7}\ J/m^{3}$)。试写出可燃冰具备的两条优点:______。

$2.56 × 10^{10} J$；优点：燃烧后产生的污染物少，能量密度高。

1. 根据题意，1 立方米可燃冰可以分解释放出160 立方米天然气。
2. 因此，5 立方米可燃冰可以分解释放出的天然气量为：
$5 m^3 × 160 = 800 m^3$。
3. 天然气的热值为$3.2 × 10^7 J/m^3$，则800 立方米天然气完全燃烧产生的热量为：
$800 m^3 × 3.2 × 10^7 J/m^3 = 2.56 × 10^{10} J$。
4. 可燃冰的优点：
燃烧后产生的污染物少，仅生成少量的二氧化碳和水。
能量密度高，1 立方米可燃冰可以分解释放出160 立方米以上的天然气。

11.(1401,1402)(2023年河北改编)常用打火机的打火方式有两种,一种是用一个粗糙的小轮摩擦“火石”打火;另一种是利用高压电装置打火。从能量转化角度看,前者是能转化为内能;后者是把能转化为内能。不同能量之间可以相互转化,在转化过程中,能量的总量。

机械；电；不变

本题可根据能量转化的相关知识，结合打火机两种打火方式的特点来分析能量的转化情况，再根据能量守恒定律确定能量转化过程中能量的总量变化情况。
对于用粗糙的小轮摩擦“火石”打火的方式，是通过摩擦力做功，使“火石”的温度升高，内能增加，此过程是将机械能转化为内能。
对于利用高压电装置打火的方式，是利用高压电产生电火花，从而使可燃物燃烧，此过程是把电能转化为内能。
根据能量守恒定律，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到其它物体，而能量的总量保持不变。所以不同能量之间相互转化时，能量的总量不变。

12.(1406)【科技前沿】2023年12月9日,我国成功发射朱雀二号遥三运载火箭,它采用了液氧甲烷燃料技术,具有效率高、绿色环保、低成本等特点。如果该火箭一级装载80t液氧甲烷燃料(液氧和甲烷的质量比是4:1),则甲烷完全燃烧放出的热量是。[已知甲烷的热值取$5.6×10^{7}\ J/kg$]

$8.96 × 10^{11}\ J$

已知液氧和甲烷的质量比是$4:1$，总燃料质量为$80t = 80000kg$。
甲烷的质量占总质量的比例为$\frac{1}{4 + 1} = \frac{1}{5}$，则甲烷的质量$m = 80000kg × \frac{1}{5} = 16000kg$。
甲烷完全燃烧放出的热量$Q = mq = 16000kg × 5.6×10^{7}J/kg = 8.96×10^{11}J$。
$8.96×10^{11}\ J$