《2025年阳光课堂金牌练习册九年级物理全一册人教版精编版》

6. 太阳能是一种清洁能源。某太阳能热水器每天能使$500 kg的水温度升高30^{\circ}C$,那么这些水吸收的热量为$6.3× 10^{7}$$J$,这些热量相当于完全燃烧1.5$m^{3}$的天然气放出的热量。已知天然气的热值取$4.2×10^{7} J/m^{3}$,水的比热容$c = 4.2×10^{3} J/(kg\cdot^{\circ}C)$。

答案： $6.3× 10^{7}$ 1.5

7. 酒精是实验室里常用的燃料,酒精的热值$q_{酒精}= 3×10^{7} J/kg$,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$0.5 kg$、初温为$20^{\circ}C的水加热到100^{\circ}C$,已知水的比热容$c_{水}= 4.2×10^{3} J/(kg\cdot^{\circ}C)$。
(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$Q_{吸}=c_{水}m_{水}(t - t_{0})$（其中$c_{水}$是水的比热容，$m_{水}$是水的质量，$t$是末温，$t_{0}$是初温）。
已知$c_{水}=4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)$，$m_{水}=0.5kg$，$t = 100^{\circ}C$，$t_{0}=20^{\circ}C$，代入可得：
$Q_{吸}=4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)×0.5kg×(100^{\circ}C - 20^{\circ}C)$
$=4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)×0.5kg×80^{\circ}C$
$=1.68×10^{5}J$
$(2)$ 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$Q_{吸}=\eta Q_{放}$（$\eta = 50\%=0.5$，$Q_{放}$是酒精完全燃烧放出的热量），则$Q_{放}=\frac{Q_{吸}}{\eta}$。
把$Q_{吸}=1.68×10^{5}J$，$\eta = 0.5$代入可得：$Q_{放}=\frac{1.68×10^{5}J}{0.5}=3.36×10^{5}J$。
又因为$Q_{放}=m_{酒精}q_{酒精}$（$q_{酒精}$是酒精的热值），所以$m_{酒精}=\frac{Q_{放}}{q_{酒精}}$。
已知$q_{酒精}=3×10^{7}J/kg$，$Q_{放}=3.36×10^{5}J$，代入可得：
$m_{酒精}=\frac{3.36×10^{5}J}{3×10^{7}J/kg}=0.0112kg = 11.2g$
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$60 s$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$0.2 kg$,已知发动机的热机效率$\eta = 40\%$。燃油的热值$q = 4.5×10^{7} J/kg$,则货车在这段时间内运动受到的阻力为6000$N$。

答案： 6 000