《2025年同步解析与测评学考练九年级物理全一册人教版》

【跟踪练习】
3. 在标准大气压下,使用煤气灶将质量为2kg的水从20℃加热到100℃,水吸收的热量是6.72×10⁵ J；若不计热量损失,则此过程需要完全燃烧0.016kg的煤气,未使用完的煤气的热值不变(选填“增大”“减小”或“不变”)。已知水的比热容$c_{水}= 4.2×10^3J/(kg·℃),煤气的热值q_{煤气}= 4.2×10^7J/kg。$

答案： 3.6.72×10⁵ J 0.016 不变
【解析】水吸收的热量Q吸=cm水Δt=4.2×10³ J/(kg·℃)×2 kg×(100 ℃-20 ℃)=6.72×10⁵ J。不计热量损失，根据Q吸=Q放=mq，需要完全燃烧煤气的质量m=Q吸/q=6.72×10⁵ J/4.2×10⁷ J/kg=0.016 kg。热值是燃料的一种特性，其大小取决于物质的种类，与燃料的质量、放出的热量、是否完全燃烧无关，即未使用完的煤气的热值不变。

【典型例题4】(2024·山东日照中考)有一种小型单缸四冲程汽油机,每个工作循环做功500J,曲轴的转速是300r/min,每分钟消耗汽油5g,则该汽油机的功率是____W,热机效率是____。已知q_{汽油}= 4.6×10^7J/kg。

答案：
思路导引 单缸四冲程汽油机的一个工作循环内,飞轮转2圈,完成4个冲程,做功1次,因此该汽油机每分钟共有150个工作循环,对外做功150次,则汽油机工作1min做的功W= 150×500J= 7.5×10^4J,该汽油机的功率P= $\frac{W}{t}= \frac{7.5×10^{4}J}{60s}= 1250W$。质量为5g的汽油完全燃烧释放的热量Q_{放}= mq_{汽油}= 5×10^{-3}×4.6×10^7J/kg= 2.3×10^5J,该汽油机把内能转化为机械能的热机效率η= $\frac{W}{Q_{放}}= \frac{7.5×10^{4}J}{2.3×10^{5}J}= 32.6\%$。
答案 1250 32.6%
关键点拨
有关热机效率计算的关系图