3.某市部分农村地区已经使用天然气烧水煮饭。
小明同学用他家的天然气灶将质量为2 kg、初温为20 ℃的水加热到100 ℃，水吸收的热量是 J。若消耗了0.03 m³的天然气，则此天然气灶的热效率为。水的比热容$c=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·℃})$，天然气的热值$q=4.0×10^7\ \mathrm{J}/\mathrm{m}^3$。

$6.72×10^5$ 56%

4.一款无人驾驶汽车在某段公路上测试时消耗汽油2 kg，废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%，则消耗的汽油完全燃烧放出的热量为J。在标准大气压下，假如这些废气带走的能量全部被质量为100 kg、温度为20 ℃的水吸收，水升高的温度是℃。$q_{汽油}=4.5×10^7$ J/kg，$c_{水}=4.2×10^3$ J/(kg·℃)。

$9×10^7$ 80

5.某内燃机的能量流向图如图所示，该内燃机的效率是（）


A.25％
B.40％
C.75％
D.35％

D

6.为节约能源，需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是 （）

A.尽量使燃料充分燃烧
B.尽量减少热机部件间的摩擦
C.尽量减少废气带走的热量
D.尽量增加热机的工作时间

D

7.某汽车在平直公路上10 min内匀速行驶了13.8 km，消耗汽油2 kg，发动机的输出功率为46 kW。汽油的热值$q=4.6×10^7$ J/kg。求：
(1)该汽车牵引力做的功。
(2)该汽车发动机的效率。

解 (1) 根据 $P=\frac{W}{t}$ 可得汽车牵引力做的功
$W_{\mathrm{有用}}=Pt=46×10^3 \ \mathrm{W}×10×60 \ \mathrm{s}=2.76×10^7 \ \mathrm{J}$。
(2)汽油完全燃烧放出的热量
$Q_{\mathrm{总}}=qm=4.6×10^7 \ \mathrm{J/kg}×2 \ \mathrm{kg}=9.2×10^7 \ \mathrm{J}$，
汽车发动机的效率
$\eta=\frac{W_{\mathrm{有用}}}{Q_{\mathrm{总}}}=\frac{2.76×10^7 \ \mathrm{J}}{9.2×10^7 \ \mathrm{J}}=30\%$。
答:(1)汽车牵引力做的功为$2.76×10^7 \ \mathrm{J}$。
(2)汽车发动机的效率为 30%。

8.(苏州中考)如图所示,某折叠卡式炉采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2 L初温为25 ℃的水,用卡式炉加热至100 ℃,消耗了25 g丁烷气体。水的比热容为$4.2×10^3$ J/(kg·℃),丁烷的热值为$4.8×10^7$ J/kg。求：

(1)壶中水的质量。
(2)水吸收的热量。
(3)卡式炉的加热效率。

解 (1)由 $\rho=\frac{m}{V}$ 可知,水的质量
$m_{\mathrm{水}}=\rho_{\mathrm{水}} V_{\mathrm{水}}=1.0×10^3 \ \mathrm{kg/m}^3 × 2×10^{-3} \ \mathrm{m}^3=2 \ \mathrm{kg}$。
(2)水吸收的热量
$Q_{\mathrm{吸}}=c_{\mathrm{水}} m_{\mathrm{水}} (t-t_0 )=4.2×10^3 \ \mathrm{J/(kg · ℃)} × 2 \ \mathrm{kg}×(100 \ ℃-25 \ ℃)=6.3×10^5 \ \mathrm{J}$。
(3)丁烷气体完全燃烧放出的热量
$Q_{\mathrm{放}}=mq=2.5×10^{-2} \ \mathrm{kg}×4.8×10^7 \ \mathrm{J/kg}=1.2×10^6 \ \mathrm{J}$，
卡式炉的加热效率 $\eta=\frac{Q_{\mathrm{吸}}}{Q_{\mathrm{放}}}=\frac{6.3×10^5 \ \mathrm{J}}{1.2×10^6 \ \mathrm{J}}=52.5\%$。
答:(1)壶中水的质量为 2 kg。
(2)水吸收的热量为 $6.3×10^5 \ \mathrm{J}$。
(3)卡式炉的加热效率为 52.5%。