《2025年金学典同步作业设计九年级物理全一册人教版》

16. 质量为100g的某物质的温度随加热时间的变化关系如图所示,它在前10min内吸收的热量是$8.4×10^{3}J$。已知$c_{水}= 4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)$。求：
(1)前10min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0.5kg的水升高的温度。

答案：
(1) 由图可知，前 10min 内该物质的温度变化量：
$\Delta t = 50^{\circ}C - 20^{\circ}C = 30^{\circ}C$。
(2) $m = 100g = 0.1kg$，
根据 $Q_{吸} = cm\Delta t$ 可得，该物质的比热容：
$c = \frac{Q_{吸}}{m\Delta t} = \frac{8.4 × 10^{3}J}{0.1kg × 30^{\circ}C} = 2.8 × 10^{3}J/(kg \cdot ^{\circ}C)$。
(3) 由 $Q_{吸} = cm\Delta t$ 可得，水升高的温度：
$\Delta t_{水} = \frac{Q_{吸}}{c_{水}m_{水}} = \frac{8.4 × 10^{3}J}{4.2 × 10^{3}J/(kg \cdot ^{\circ}C) × 0.5kg} = 4^{\circ}C$。
结论：
(1) $30^{\circ}C$；
(2) $2.8 × 10^{3}J/(kg \cdot ^{\circ}C)$；
(3) $4^{\circ}C$。

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10min,需要燃烧航空燃油80kg。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)80kg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：
(1) $ t = 10\min = 600\,s $
$ P = \frac{W}{t} = \frac{1.92 × 10^{9}\,J}{600\,s} = 3.2 × 10^{6}\,W $
(2) $ Q_{放} = mq = 80\,kg × 4.0 × 10^{7}\,J/kg = 3.2 × 10^{9}\,J $
(3) $ \eta = \frac{W}{Q_{放}} × 100\% = \frac{1.92 × 10^{9}\,J}{3.2 × 10^{9}\,J} × 100\% = 60\% $