《2025年启航新课堂九年级物理全一册人教版》

14. 小明的妈妈做饭时,使用铁锅烧水,小明发现把2kg的水从10℃加热到85℃时,共消耗了0.5kg的干木柴,已知水的比热容为$4.2×10^3J/(kg·℃),$干木柴的热值为$1.2×10^7J/kg。$求：(1)干木柴完全燃烧放出的热量；(2)水吸收的热量；(3)铁锅烧水的效率。_____

答案： 解:
$(1)$干木柴完全燃烧放出的热量$: $　　
$Q_{\text{放}}=qm=1.2×10^7\,\text{J/kg}×0.5\,\text{kg}=6×10^6\,\text{J}; $　　
$(2)$水吸收的热量$: $　　
$Q_{\text{吸}}=cm'(t_2-t_1)=4.2×10^3\,\text{J/(kg℃)}×2\,\text{kg}×(85℃-10℃)=6.3×10^5\,\text{J}; $　　
$(3)$铁锅烧水的效率$: $　　
$\eta=\frac{Q_{\text{吸}}}{Q_{\text{放}}}×100\%=\frac{6.3×10^5\,\text{J}}{6×10^6\,\text{J}}×100\%=10.5\%.$

15. 如图14-7所示是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机。若该飞机以270km/h的速度匀速直线航行20min,消耗航空燃油1.35t,飞机发动机的功率为$2.25×10^7W。$(航空燃油的热值为$4×10^7J/kg)$求：(1)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量；(2)飞机在航行过程中受到的阻力；(3)飞机发动机的效率。_____

答案： 解:
(1)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量:Q放$= qm= 4×10^7J/kg×1.35×10^3kg= 5.4×10^1⁰J；$
(2)飞机匀速航行的速度:v= 270km/h= 75m/s,飞机航行过程中的牵引力$:F= P/v= 2.25×10^7W/75m/s= 3×10^5N,$飞机在航行过程中受到的阻力$:f= F= 3×10^5N；$
(3)飞机发动机做的功$:W= Pt= 2.25×10^7W×20×60s= 2.7×10^1⁰J,$飞机发动机的效率:η= W/Q放$= 2.7×10^1⁰J/5.4×10^1⁰J×100%= 50%。$