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9. (2024·苏州吴江一模)烟煤的热值比木炭的小,这表示 (
A.燃烧烟煤比燃烧木炭放出的热量少
B.燃烧烟煤比燃烧木炭放出的热量多
C.相同质量的烟煤和木炭,完全燃烧时,木炭放出的热量少
D.相同质量的烟煤和木炭,完全燃烧时,木炭放出的热量多
D
)A.燃烧烟煤比燃烧木炭放出的热量少
B.燃烧烟煤比燃烧木炭放出的热量多
C.相同质量的烟煤和木炭,完全燃烧时,木炭放出的热量少
D.相同质量的烟煤和木炭,完全燃烧时,木炭放出的热量多
答案
D
解析
烟煤的热值比木炭的小，表示单位质量的烟煤完全燃烧放出的热量比木炭少。因此，相同质量的烟煤和木炭完全燃烧时，木炭放出的热量多。
D
D
10. 小明学习燃料的热值之后,自己设计一个实验来探究酒精和碎纸片的热值大小,实验装置如图。
(1) 为保证实验结论的可靠以及方便比较,小明在实验中应让
(2) 根据表中数据可以判断:酒精的热值$q_{酒精}$
(3) 小明进一步开展实验,测出所燃烧酒精的质量$m_{酒精}$、试管中水的质量$m_{水}$,查得水的比热容$c_{水}$,将数据代入公式$m_{酒精}q_{酒精}= c_{水}m_{水}(t-t_{0})计算得到酒精的热值q_{酒精}$,所得测量值与实际值相比会
(1) 为保证实验结论的可靠以及方便比较,小明在实验中应让
酒精和碎纸片
、两试管中水的质量以及两个试管都保持相同。(2) 根据表中数据可以判断:酒精的热值$q_{酒精}$
大于
碎纸片的热值$q_{纸片}$。(3) 小明进一步开展实验,测出所燃烧酒精的质量$m_{酒精}$、试管中水的质量$m_{水}$,查得水的比热容$c_{水}$,将数据代入公式$m_{酒精}q_{酒精}= c_{水}m_{水}(t-t_{0})计算得到酒精的热值q_{酒精}$,所得测量值与实际值相比会
偏小
,你认为出现这种情况的主要原因是酒精燃烧放出的热量不能被水全部吸收
。答案
(1)酒精和碎纸片 (2)大于 (3)偏小 酒精燃烧放出的热量不能被水全部吸收
11. 用天然气灶烧水,若$0.5m^{3}$天然气完全燃烧放出的热量60%被温度为$20^{\circ }C$、质量为100kg的水吸收。已知$q_{天然气}= 7×10^{7}J/m^{3},q_{氢气}= 1.4×10^{8}J/kg$。
(1) 求$0.5m^{3}$天然气完全燃烧放出的热量。
(2) 求水的末温。
(3) 氢气具有热值大、环保等优点,完全燃烧多少千克氢气能产生和$0.5m^{3}$天然气相同的热量?
(1) 求$0.5m^{3}$天然气完全燃烧放出的热量。
(2) 求水的末温。
(3) 氢气具有热值大、环保等优点,完全燃烧多少千克氢气能产生和$0.5m^{3}$天然气相同的热量?
答案
(1)$0.5m^{3}$天然气完全燃烧放出的热量$Q_{放}=V_{天然气}q_{天然气}=0.5m^{3}×7×10^{7}J/m^{3}=3.5×10^{7}J$(2)水吸收的热量$Q_{吸}=ηQ_{放}=60\% ×3.5×10^{7}J=2.1×10^{7}J$，由$Q_{吸}=cm(t-t_{0})$可得水的末温$t=\frac {Q_{吸}}{cm_{水}}+t_{0}=\frac {2.1×10^{7}J}{4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)×100kg}+20^{\circ }C=70^{\circ }C$(3)由$Q_{放}=mq$可得完全燃烧氢气的质量$m_{氢气}=\frac {Q_{放}}{q_{氢气}}=\frac {3.5×10^{7}J}{1.4×10^{8}J/kg}=0.25kg$
12. (2025·苏州姑苏模拟)某汽车在水平地面上以25m/s的速度匀速行驶,行驶600s汽车发动机产生的牵引力所做的功为$3×10^{7}J$,消耗汽油1kg。求:(假设汽油在发动机汽缸内完全燃烧,汽油热值取$5×10^{7}J/kg$,g取10N/kg)
(1) 汽车行驶的路程。(2) 汽车受到的阻力。(3) 汽车发动机的效率。
(1) 汽车行驶的路程。(2) 汽车受到的阻力。(3) 汽车发动机的效率。
答案
(1)由$v=\frac {s}{t}$可知,汽车行驶的路程$s=vt=25m/s×600s=1.5×10^{4}m$(2)由$W=Fs$可知,汽车的牵引力$F=\frac {W}{s}=\frac {3×10^{7}J}{1.5×10^{4}m}=2000N$,汽车匀速行驶时,汽车的牵引力与受到的阻力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知,汽车受到的阻力$f=F=2000N$(3)消耗的汽油完全燃烧放出的热量$Q_{放}=mq=1kg×5×10^{7}J/kg=5×10^{7}J$,汽车发动机的效率$η=\frac {W}{Q_{放}}×100\% =\frac {3×10^{7}J}{5×10^{7}J}×100\% =60\% $
解析
(1)由$v=\frac{s}{t}$可得，汽车行驶的路程：
$s=vt=25\,\text{m/s} × 600\,\text{s}=1.5× 10^{4}\,\text{m}$
(2)由$W=Fs$可得，汽车的牵引力：
$F=\frac{W}{s}=\frac{3× 10^{7}\,\text{J}}{1.5× 10^{4}\,\text{m}}=2000\,\text{N}$
因汽车匀速行驶，牵引力与阻力平衡，故汽车受到的阻力：
$f=F=2000\,\text{N}$
(3)汽油完全燃烧放出的热量：
$Q_{\text{放}}=mq=1\,\text{kg} × 5× 10^{7}\,\text{J/kg}=5× 10^{7}\,\text{J}$
汽车发动机的效率：
$\eta=\frac{W}{Q_{\text{放}}}× 100\%=\frac{3× 10^{7}\,\text{J}}{5× 10^{7}\,\text{J}}× 100\%=60\%$
$s=vt=25\,\text{m/s} × 600\,\text{s}=1.5× 10^{4}\,\text{m}$
(2)由$W=Fs$可得，汽车的牵引力：
$F=\frac{W}{s}=\frac{3× 10^{7}\,\text{J}}{1.5× 10^{4}\,\text{m}}=2000\,\text{N}$
因汽车匀速行驶，牵引力与阻力平衡，故汽车受到的阻力：
$f=F=2000\,\text{N}$
(3)汽油完全燃烧放出的热量：
$Q_{\text{放}}=mq=1\,\text{kg} × 5× 10^{7}\,\text{J/kg}=5× 10^{7}\,\text{J}$
汽车发动机的效率：
$\eta=\frac{W}{Q_{\text{放}}}× 100\%=\frac{3× 10^{7}\,\text{J}}{5× 10^{7}\,\text{J}}× 100\%=60\%$
