《2025年能力培养与测试九年级物理全一册人教版》

16. 质量为 100 g 的某物质的温度随加热时间的变化关系如图所示,它在前 10 min 内吸收的热量是 $ 8.4×10^{3} \, J $。已知 $ c_{水}= 4.2×10^{3} \, J/(kg·℃) $。求：
(1)前 10 min 内该物质的温度变化量。
(2)该物质的比热容。
(3)若这些热量全部被水吸收,则可让 0.5 kg 的水升高的温度。

答案： 解（1）由题图可知，前10 min内该物质的温度变化量$\Delta t=t-t_{0}=50\ {\hspace{0pt}}^{\circ }C-20\ {\hspace{0pt}}^{\circ }C=30\ {\hspace{0pt}}^{\circ }C$。 （2）该物质的质量$m=100\ g=0.1\ kg$，该物质的比热容$c=\frac{Q_{吸}}{m\Delta t}=\frac{8.4× 10^{3}\ J}{0.1\ kg× 30\ {\hspace{0pt}}^{\circ }C}=2.8× 10^{3}\ J/(kg·{\hspace{0pt}}^{\circ }C)$。 （3）由题意可知，水吸收的热量$Q_{水吸}=Q_{吸}=8.4× 10^{3}\ J$，水升高的温度$\Delta t'=\frac{Q_{水吸}}{c_{水}m_{水}}=\frac{8.4× 10^{3}\ J}{4.2× 10^{3}\ J/(kg·{\hspace{0pt}}^{\circ }C)× 0.5\ kg}=4\ {\hspace{0pt}}^{\circ }C$。

17. 国产飞机“运 - 20”在高空中飞行时,在恒定的水平推力作用下,沿水平方向匀速航行 10 min,需要燃烧航空燃油 80 kg。已知飞机发动机输出的有用功为 $ 1.92×10^{9} \, J $,航空燃油的热值 $ q = 4.0×10^{7} \, J/kg $。求：
(1)发动机的有用功率。
(2)80 kg 航空燃油完全燃烧放出的热量。
(3)在这段时间内该发动机的效率。

答案： 解（1）已知飞机发动机输出的有用功$W=1.92× 10^{9}\ J$，沿水平方向匀速航行的时间$t=10\ min=600\ s$，则发动机的有用功率$P=\frac{W}{t}=\frac{1.92× 10^{9}\ J}{600\ s}=3.2× 10^{6}\ W$。 （2）80 kg航空燃油完全燃烧放出的热量$Q_{放}=qm=4.0× 10^{7}\ J/kg× 80\ kg=3.2× 10^{9}\ J$。 （3）发动机的效率$\eta=\frac{W}{Q_{放}}=\frac{1.92× 10^{9}\ J}{3.2× 10^{9}\ J}=60\%$。