《2025年同步解析与测评学考练九年级物理全一册人教版》

7. 酒精是实验室里常用的燃料,酒精的热值$q_{酒精}= 3×10^7J/kg$,现用酒精灯来加热水做沸腾实验,在标准大气压下把质量为$0.5kg$、初温为$20^{\circ}C的水加热到100^{\circ}C$,已知水的比热容$c_{水}= 4.2×10^3J/(kg·^{\circ}C)$。
(1) 求水吸收的热量。
(2) 若酒精完全燃烧产生的热量有$50\%$被水吸收,则需要燃烧多少克酒精？

答案： $(1)$ 求水吸收的热量
解：根据热量计算公式$Q = cm\Delta t$（其中$Q$为吸收或放出的热量，$c$为比热容，$m$为质量，$\Delta t$为温度变化量）。
已知$c_{水}=4.2× 10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)$，$m = 0.5kg$，$\Delta t=t - t_{0}=100^{\circ}C - 20^{\circ}C = 80^{\circ}C$。
则水吸收的热量$Q_{吸}=c_{水}m\Delta t = 4.2× 10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)×0.5kg×80^{\circ}C = 1.68× 10^{5}J$。
$(2)$ 求需要燃烧酒精的质量
解：已知酒精完全燃烧产生的热量有$50\%$被水吸收，即$Q_{吸}=\eta Q_{放}$（$\eta$为效率，$Q_{放}$为燃料完全燃烧放出的热量）。
由$Q_{放}=mq$（$q$为燃料热值），可得$Q_{吸}=\eta m_{酒精}q_{酒精}$。
则$m_{酒精}=\frac{Q_{吸}}{\eta q_{酒精}}$，将$Q_{吸}=1.68× 10^{5}J$，$\eta = 50\% = 0.5$，$q_{酒精}=3× 10^{7}J/kg$代入可得：
$m_{酒精}=\frac{1.68× 10^{5}J}{0.5×3× 10^{7}J/kg}=0.0112kg = 11.2g$。
综上，答案依次为：$(1)$$\boldsymbol{1.68× 10^{5}J}$；$(2)$$\boldsymbol{11.2g}$ 。

8. 一辆货车在某段平直公路上运动$60s$的速度—时间图像如图所示,假设这段时间内发动机完全燃烧燃油$0.2kg$,已知发动机的热机效率$\eta = 40\%$。燃油的热值$q = 4.5×10^7J/kg$,则货车在这段时间内运动受到的阻力为6000N。

[num = 第8题图]

答案： 6000