《2025年名校课堂九年级物理上册沪科版安徽专版》

9. 小明家中单独使用不同种类的燃料时,月平均消耗量分别为木柴约 $ 100 \, kg $,烟煤约 $ 40 \, kg $,液化石油气约 $ 15 \, kg $,煤气约 $ 30 \, kg $。这四种燃料中,热值最高的是 (C)

A.木柴
B.烟煤
C.液化石油气
D.煤气

答案： C

10. 某校九年级的学生参观了学校锅炉房后,提出了以下几种提高炉子效率的建议,其中不合适的是 (C)

A.用鼓风机向炉膛内吹风,把煤粒吹起来燃烧
B.把煤磨成粉,用空气吹进炉膛
C.向炉内多加些煤,加大火力
D.用各种办法增大受热面积

答案： C

11. 新考向 社会发展 (2024·云南改编)2024 年 5 月,我国首款百公斤级车载液氢系统“赛道 1 000”研制成功,可助力氢能重卡突破 $ 1 \, 000 $ 公里续驶里程,这是我国将液氢应用于交通运输领域的重大技术突破 ($ q_{氢} = 1.4×10^{8} \, J/kg $)。下列说法正确的是 (C)

A.氢能重卡在加速冲刺消耗氢燃料过程中,氢的热值减小
B.用液氢作燃料是因为液氢含有的热量多
C.完全燃烧 $ 100 \, kg $ 的液氢能释放 $ 1.4×10^{10} \, J $ 的热量
D.氢能重卡的热机效率可高达 $ 100\% $

答案： C

12. (2024·泰安)某地利用地热资源建立温泉浴池。某温泉池注入了 $ 6×10^{3} \, kg $ 的水,初始水温为 $ 42 \, ℃ $,一段时间后水温降至 $ 30 \, ℃ $,放出的热量为 $ Q $,已知 $ c_{水} = 4.2×10^{3} \, J/(kg·℃) $, $ q_{天然气} = 3.2×10^{7} \, J/m^{3} $。
(1)求 $ Q $ 的大小。
(2)完全燃烧多少立方米的天然气放出的热量与 $ Q $ 的大小相等?

答案： 解:
(1)水温下降时,放出的热量:
Q=c_{水}m(t₁-t₂)
=4.2×10³ J/(kg·℃)×6×10³ kg×(42 ℃-30 ℃)
=3.024×10⁸ J
(2)需要天然气的体积:
V= $\frac{Q}{q_{天然气}}$= $\frac{3.024×10⁸ J}{3.2×10⁷ J/m³}$=9.45 m³

13. 氢燃料具有清洁、效率高等优点,被认为是理想的能源之一,目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。已知 $ c_{水} = 4.2×10^{3} \, J/(kg·℃) $, $ q_{氢} = 1.4×10^{8} \, J/kg $。则:
(1)质量为 $ 0.6 \, kg $ 的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少?
(2)若这些热量全部被质量为 $ 500 \, kg $、温度为 $ 15 \, ℃ $ 的水吸收,水升高的温度是多少?
(3)若这些热量恰好能供某氢能源公交车以 $ 140 \, kW $ 的恒定功率匀速行驶 $ 5 \, min $,则该氢能源公交车的效率是多少?

答案： 解:
(1)0.6 kg的氢燃料完全燃烧放出的热量:
Q_{放}=m_{氢}q_{氢}=0.6 kg×1.4×10⁸ J/kg=8.4×10⁷ J
(2)由题意可知水吸收的热量:
Q_{吸}=Q_{放}=8.4×10⁷ J
由Q=cmΔt得水升高的温度:
Δt= $\frac{Q_{吸}}{c_{水}m_{水}}$= $\frac{8.4×10⁷ J}{4.2×10³ J/(kg·℃)×500 kg}$=40 ℃
(3)公交车行驶5 min做的有用功:
W=Pt=140×10³ W×5×60 s=4.2×10⁷ J
则氢能源公交车的效率:
η= $\frac{W}{Q_{放}}$×100%= $\frac{4.2×10⁷ J}{8.4×10⁷ J}$×100%=50%