《2025年新课程学习与测评同步学习九年级物理全一册人教版》

3. 某同学阅读了某汽车发动机的说明书后,将内燃机的能量流向绘成图14-3-3,汽油的热值为$ 4.6 × 10^7 J/kg $,下列说法正确的是( )


A.该内燃机的效率为$ 70\% $
B.$ 1 kg 的汽油燃烧一定能够释放 4.6 × 10^7 J $的能量
C.利用废气的能量及减小摩擦是提高热机效率的有效途径
D.汽油机压缩冲程把燃料燃烧产生的内能转化为机械能

答案： C

4. 我国北方楼房中的“暖气”或“地热”用水作为传热介质是利用水的____大的特点。供热公司烧煤供热的过程中,如果煤燃烧不充分,其热值____(选填“变大”“变小”或“不变”)。

答案： 比热容 不变

5. (多选)涡轴$ 9 “ $玉龙”是我国完全自主研发的航空涡轴发动机,其大致工作过程是：空气通过进气道进入压气机,被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合,燃料在燃烧室燃烧后,产生的高温高压气体推动涡轮转动,从而输出动力。下列对该发动机工作过程的叙述正确的是( )

A.燃烧室中燃料燃烧越充分,发动机效率越高
B.燃料和压缩空气混合后,燃料热值增大
C.压气机压缩空气,空气的内能增大
D.高温高压气体推动涡轮转动时,将内能转化为机械能

答案： ACD

6. 已知汽油的热值是$ 4.6 × 10^7 J/kg $,$ 3 kg $汽油完全燃烧,放出热量____$ J $；若某汽车发动机的效率是$ 20\% $,消耗这些汽油使该汽车在水平路面上匀速行驶了$ 40 km $,则该汽车发动机的牵引力为____$ N $。

答案： $1.38×10^{8}$ 690 【解析】3 kg 汽油完全燃烧放出的热量为$Q_{放}=mq=3kg×4.6×10^{7}J/kg=1.38×10^{8}J;$该汽车发动机的牵引力做功为$W=Q_{放}×20\% =1.38×10^{8}J×20\% =2.76×10^{7}J$;则该汽车发动机的牵引力为$F=\frac {W}{s}=\frac {2.76×10^{7}J}{40×10^{3}m}=690N$。

7. 生活应用 燃气热水器工作时,燃气燃烧生成二氧化碳(不完全燃烧时会产生一氧化碳)和水,燃烧产生的热量分为显热和潜热两部分。显热包括被热水吸收的热量和从外壳等辐射耗散的热量,而潜热是高温烟气带走的热量。在行业早期,热水器的潜热无法被利用,因此国标规定热水器热效率的计算公式为“热效率$ = \frac{水吸收的热量值}{显热总值} $”。普通燃气热水器中的水只能吸收显热,冷凝式燃气热水器中的水吸收的热量包含被吸收的显热和潜热。
(1) 小明洗澡时,燃气热水器(出水量为$ 7 L/min $)工作$ 6 min $,其消耗天然气$ 0.24 m^3 $,出水温度为$ 55 ^{\circ}C $,室温为$ 20 ^{\circ}C $,求该燃气热水器的热效率。[$ \rho_{水} = 1.0 × 10^3 kg/m^3 $,$ c_{水} = 4.2 × 10^3 J/(kg·^{\circ}C) $,天然气的热值为$ 2.8 × 10^7 J/m^3 $]
(2) 小明发现市场上某热水器铭牌上标示的热效率大于$ 100\% $,于是认为商家在进行虚假宣传。请分析说明热水器的热效率能否大于$ 100\% $。
(3) 由于燃气热水器使用不当引起的事故时有发生,请就燃气热水器的安全使用提出一条建议。 微课

答案：
(1)解:燃气热水器工作6 min出水的体积为$V=7L/min×6min=42L=4.2×10^{-2}m^{3}$ 水的质量为$m=ρV=1.0×10^{3}kg/m^{3}×4.2×10^{-2}m^{3}=42kg$ 水吸收的热量为$Q_{吸}=c_{水}m(t-t_{0})=4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)×42kg×(55^{\circ }C-20^{\circ }C)=6.174×10^{6}J$ 0.24 m³的天然气完全燃烧放出的热量为$Q_{放}=qV=2.8×10^{7}J/m^{3}×0.24m^{3}=6.72×10^{6}J$ 该热水器的热效率为$\eta =\frac {Q_{吸}}{Q_{放}}=\frac {6.174×10^{6}J}{6.72×10^{6}J}\approx 92\%$
(2)因为热效率=水吸收的热量值/显热总值,且普通燃气热水器中的水只能吸收显热,所以热效率小于100%;冷凝式燃气热水器中的水吸收的热量包含被吸收的显热和潜热,水吸收的热量可能大于燃烧产生的显热,所以热效率可能大于100%。
(3)示例:热水器切勿安装在浴室内;使用热水器时要保持室内通风良好;室内安装二氧化碳、一氧化碳浓度超标报警器。