2019_2020学年九年级物理全册第十四章内能的利用14.2热机的效率精讲精练含解析新版新人教版.docx

1、专题 14.2 热机的效率 11kg 某种燃料完全燃烧放出的热量，叫热值。单位是 J/kg。2燃料燃烧放出热量的计算公式为：Q 放=qm；（Q 放是热量，单位是 J；q 是热值，单位是 J/kg；m 是质量，单位是 kg)3用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫热机的效率。热机的效率是热机性能的一个重要指标。4在热机的各种损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。知识点一：燃料的热值 1.燃料燃烧过程中的能量转化：燃料燃烧是一种化学反应，燃烧过程中，储存在燃料中的化学能被释放，物体的化学能转化为周围物体的内能。2.燃料的热值：意义：不同的燃料

2、燃烧时放出能量的本领不同，在物理学中就用热值来表示燃料燃烧时放热本领的大小。定义：燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。用符号“q”表示。热值的单位 J/kg，读作焦耳每千克。还要注意，气体燃料有时使用 J/m3，读作焦耳每立方米。3.在学习热值的概念时，应注意以下几点：“完全燃烧”是指燃料全部燃烧变成另一种物质。强调所取燃料的质量为“lkg”，要比较不同燃料燃烧本领的不同，就必须在燃烧质量和燃烧程度完全相同的条件下进行比较。“某种燃料”强调了热值是针对燃料的特性与燃料的种类有关。燃料燃烧放出的热量的计算：一定质量 m 的燃料完全燃烧，所放出的热量为：Q=mq，式中，q 表示

3、燃料的热值，单位是 J/kg；m 表示燃料的质量，单位是 kg；Q 表示燃烧放出的热量，单位是 J。若燃料是气体燃料，一定体积 V 的燃料完全燃烧，所放出的热量为：Q=qv，式中，q 表示燃料的热值，单位是 J/m3；V 表示燃料的体积，单位是 m3；Q 表示燃烧放出的热量，单位是 J。【例题 1】（2019 安徽省）假如完全燃烧 0.2m3天然气放出的热量全部被 100kg 初温为 25的水吸收，可以知识点解读与例题突破 课前预习 使水的温度升高到_已知 c 水4.2103J/（kg），q 天然气4.2107J/m3。【答案】45 【解析】利用燃料完全燃烧放热公式 Q 放=mq 求放出的热量

4、；再由 Q 放=Q 吸=cmt 得到水升高的温度.完全燃烧 0.2m3天然气放出的热量：Q 放V 天然气q0.2m34.2107J/kg8.4106J；根据 Q 吸cmtQ 放可知，水温度升高值：t20，水的末温度为：tt0+t25+2045。知识点二：热机效率 1.燃料的有效利用：影响燃料有效利用的因素：a 燃料不完全燃烧，b 燃料散失很多，只有少部分被利用。2.热机的能量流图：如图所示是热机的能量流图：由图可见，真正能转变为对外做的有用功的能量只是燃料燃烧时所释放能量的一部分。3.定义：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧所释放的能量的比值，称为热机效率。4.公式：=E 有/Q 放。式中

5、，E 有为做有用功的能量；Q 放为燃料完全燃烧释放的能量。5.提高热机效率的主要途径：改善燃烧环境，使燃料尽可能充分完全燃烧，提高燃料的燃烧效率。尽量减小各种热散失。减小各部件间的摩擦以减小因克服摩擦做功而消耗的能量。充分利用废气带走的能量，从而提高燃料的利用率。【例题 2】（2019 湖北滨州）用液化气灶烧水，把 1.5kg 初温为 20的水加热到 100，需要吸收的热量为 J若上述过程中完全燃烧了 0.021kg 液化气，且只有 60%的热量被水吸收，则液化气的热值为 J/kg。c 水4.2103J/（kg）【答案】5.04105；4107。【解析】（1）水吸收的热量：Q 吸cmt4.21

6、03J/（kg）1.5kg（10020）5.04105J；（2）由题知，Q 吸Q 放60%m 液化气q60%，需要液化气的体积：q 液化气4107J/kg。一、选择题 1.（2019泰安）某载重汽车自重 12t，车轮与地面的总接触面积为 0.5m2，汽车以 72km/h 的速度在平直公路上匀速行驶时，柴油发动机的功率为 210kW，每行驶 43s 消耗柴油 700g，柴油的热值为4.3107J/kg。下列说法中（）完全燃烧 700g 柴油放出的热量为 3.01109J 该柴油发动机效率为 30%汽车的牵引力为 1.05104N 若公路所能承受的最大压强为 8105Pa，汽车最多能装载 40t

7、的货物 A.只有正确 B只有正确 C只有正确 D只有正确【答案】D【解析】完全燃烧 700g 干木柴放出的热量：Q 放m 柴油q0.7kg4.3107J/kg3.01107J，故错误；柴油发动机做功：WPt210103W43s9.03106J，柴油发动机的效率：100%100%30%，故正确；汽车速度：v72km/h72m/s20m/s，由 PFv 得，汽车的牵引力：F1.05104N，故正确；由 p得，公路所能承受的最大压力：FpS8105Pa0.5m24105N，汽车与货物的质量之和：m 总习题精练4104kg40t，汽车最多能装载货物质量：mm 总m 车40t12t28t，故错误。综上，

8、错误，正确。2（2017枣庄）如图是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率是（）A25%B35%C40%D75%【答案】B【解析】燃料燃烧的内能减去机械自身消耗能量和废气带走能量的百分比，即为获得有用机械能的百分比，也就是该内燃机的热机效率。因热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，所以，由内燃机的能量流向图可得，内燃机的热机效率：=125%40%=35%二、填空题 3（2019赤峰）利用先进工艺和科学方法，可以使垃圾变废为宝。若从 1 吨垃圾中能提炼出 140kg 燃料油，燃料油的热值为 4.5107J/kg，则这些燃料油完全燃烧时释放出的热量 为 J，这些热量

9、可以使 kg 的水温度升高 50水的比热容为 4.2103J/（kg）【答案】6.3109；30000。【解析】完全燃烧 140kg 这种燃料油放出的热量：Q 放mq140kg4.5107J/kg6.3109J，由题知，水吸收的热量 Q 吸Q 放6.3109J，由 Qcmt 可得，m30000kg。4（2019东营）汽车在平直公路上匀速行驶 9.2km，消耗燃油 1kg，已知汽车的牵引力是 2000N，则汽车发动机的效率是 。（燃油热值取 4.6107J/kg）【答案】40%。【解析】汽车牵引力所做的功：WFs2000N9.2103m1.84107J；消耗的燃油完全燃烧放出的热量：Q 放mq1

10、kg4.6107J/kg4.6107J；汽车发动机的效率：100%40%。5（2019贵阳）柴油机压缩冲程中，随着活塞的运动，气缸内空气密度不断 （选填：“增大”“减小“或“不变”），这时活塞的机械能转化为被压缩空气的 能，使其温度更高、压强更大。【答案】增大；内。【解析】柴油机压缩冲程中，随着活塞的运动，外界对气缸内气体做功，气缸内空气体积减小，密度不断增大，这时活塞的机械能转化为被压缩空气的内能，使其温度更高、压强更大。6.（2019广州）（1）究全燃烧 1.4g 酒精释放的热量是完全燃烧 0.7g 酒精释放热量的 倍。0.7g 酒精 全燃烧释放的热量是 2.1104J这些热量全部被 10

11、0g 的液体 A 吸收，液体的温度升高了 50；完全燃烧1.4g 酒精释放的热量全部被 200g 的液体 A 吸收，液体的温度升高了t （不考虑散热）。（2）现用如图所示装置加热 200g 的液体 A，燃烧了 1.4g 酒精，液体升高的温度小于t，有哪些原因会导致这个结果？【答案】（1）二；50；（2）加热过程中的各种热损失；燃料没有完全燃烧。【解析】（1）热值是燃料的一种特性，根据 Qmq 可知，1.4g 是 0.7g 的二倍，所以究全燃烧 1.4g 酒精释放的热量是完全燃烧 0.7g 酒精释放热量的二倍；液体 A 的比热容不变，究全燃烧 1.4g 酒精释放的热量是完全燃烧 0.7g 酒精释

12、放热量的二倍，完全燃烧 1.4g酒精加热液体 A 的质量是完全燃烧 0.7g 酒精加热液体 A 的质量的二倍，根据 Qcmt 可知，液体 A 升高的温度相同，为 50；（2）液体升高的温度小于t 的原因：加热过程中的各种热损失；燃料没有完全燃烧。7（2019苏州）如图所示，在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速下压，棉花被点燃。此过程的能量转化方式与汽油机的 冲程相同。某效率为 25%的汽油机在一次工作中消耗了4kg 汽油，该汽油机对外做的机械功为 J（汽油热值为 4.6107J/kg）【答案】压缩；4.6107。【解析】（1）在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的

13、棉絮，用力将活塞迅速向下压，棉絮燃烧起来；说明压缩筒内空气做功，使空气的内能增大，温度升高；压缩过程中，活塞的机械能转化为空气的内能，故该过程中，与内燃机的压缩冲程相同；（2）汽油完全燃烧放出的热量：Q 放mq4kg4.6107J/kg1.84108J；输出的机械能为：EQ 放25%1.84108J4.6107J。8.（2019眉山）发动机是汽车的核心部件，某汽车发动机是以 92 号汽油为燃料的内燃机，其一个工作循环的四个冲程如图所示，表中给出了发动机的相关数据（空燃比是指汽缸内空气和燃油的质量比）。1min 内完成的 工作循环数 2400 次 汽缸内汽油和空气 混合气体的密度 1.3kg/m

14、3 汽缸的工作容积 2.0L 汽油的热值 4.6107J/kg 发动机最大功率 82.8kW 空燃比 12：1 单缸四冲程内燃机完成一个工作循环时，图中四个冲程的顺序是 ，燃料完全燃烧放出的热量是 J。【答案】乙甲丁丙；9.2103。【解析】（1）甲中的两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是第二冲程；乙中的一个气阀打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程，是第一冲程；丙中的一个气阀打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，是第四冲程；丁中的两个气阀都关闭，活塞下运动，所以为做功冲程，是第三冲程；故排序为：乙甲丁丙。其中做功冲程内燃机给汽车提供动力。（2）汽缸内汽油和空气混合气体的体积等于汽缸的工

15、作容积，即 VV 容2L2103m，由 得，汽油和空气混合气体的质量：mV1.3kg/m32103m32.6103kg，因为空燃比是 12：1，所以汽油的质量：m 汽油m2.6103kg2104kg，完成一个工作循环时，汽油燃烧释放的热量：Q 放m 汽油q 2104kg4.6107J/kg 9.2103J。9（2019德阳）用天燃气烧水，水烧沸腾时，壶盖不断向上跳动，此过程中能量转化与四冲程汽油机的 冲程的能量转化相同；在标准大气压下用天燃气把 3kg 的水从 20加热至刚沸腾时，水吸收了 J 的热量。c 水4.2103J/（kg）【答案】做功；1.008106。【解析】（1）水烧开以后，水蒸

16、气膨胀对壶盖做功，把壶盖顶起来，将水蒸气的内能转化为壶盖的机械能，这与汽油机的做功冲程的能量转化相同，在汽油机的做功冲程中，是将燃气的内能转化为活塞的机械能；（2）在标准大气压下水的沸点为 100，即水的末温为 100，水吸收的热量为：Q 吸c 水m 水t4.2103J/（kg）3kg（10020）1.008106J。10（2019凉山州）现有 0.028kg 酒精，完全燃烧释放的热量为 J，若这些热量完全被水吸收，可以使10kg 的水，温度从 20升高到 q 洒精3107J/kg，c 水4.2l03J/（kg）【答案】8.4105；40。【解析】（1）完全燃烧 0.028kg 酒精放出的热量

17、：Q 放q 酒精m 酒精3107J/kg0.028kg8.4105J；（2）由热量完全被水吸收，Q 吸cmtQ 放，所以水温度升高值：t20。可以使水的温度升高到 20+2040。11.（2019天水）我国长征运载火箭选用液态氢做燃料，主要是因为液态氢的 高；火箭外表涂有一层特殊物质，可利用该物质在发生物态变化时要 热，从而避免高速运行的火箭温度过高。【答案】热值；吸。【解析】（1）运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量；（2）为保证火箭安全，箭体上涂有一层特殊固体物质，在高温下先熔化，再汽化，因为熔化、汽化时要吸收大量的热，

18、这样箭体的温度就不会太高。12（2019海南）2019 年 6 月 5 日，我国首次用固体燃料运载火箭把“文昌物联一号”卫星成功送上太空。火箭发射时要选用热值 的固体燃料（选填“大”或“小”），燃料的质量减少，热值 （选填“变小”或“不变”）。【答案】故答案为：大；不变。【解析】火箭发射时要选用热值大的固体燃料，原因是热值大，完全燃烧相同质量时，可以放出更多的热量；热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，与其质量、是否燃烧和燃烧是否充分无关，所以在燃料的质量减少时热值不变。13（2017枣庄）新农村建设中正在大力推广使用瓶装液化气。如果每瓶装 10kg 液化气，液化气的热值取4.2107J/kg

19、，则每瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是 J，若放出的热量有 40%被水吸收，在标准大气压下可把 kg 的水从 20加热至沸腾。c 水=4.2103J/（kg）。【答案】4.2108；500。【解析】（1）整瓶液化气完全燃烧释放热量：Q 放=mq=10kg4.2107J/kg=4.2108J，（2）由题知，水吸收的热量：Q 吸=Q 放40%=4.2108J40%=1.68108J，由 Q 吸=c 水m 水（tt0）得水的质量：m 水=500kg。14（2017东营）2017 年 5 月 18 日，我国首次海域可燃冰（天然气水合物）试采成功，实现了历史性突破。可燃冰分布于深海沉积物或陆域永久冻土中

20、，是由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质，燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水。根据测算，1立方米可燃冰可以分解释放出160立方米以上的天然气。完全燃烧 5 立方米可燃冰产生的热量至少为 （天然气热值为 3.2107J/m3）。试写出可燃冰具备的两条优点 、。【答案】2.561010J；热值大；污染小。【解析】（1）1m3的“可燃冰”相当于的天然气的体积为：V=1160m3=160m3，完全燃烧 5 立方米可燃冰产生热量：Q 放=Vq=5m31603.2107J/m3=2.561010J；（2）可燃冰的热值约为 5.12109J，天然气的热值约为 3.2107J/m3，与传统燃料相比，

21、可燃冰的优点是热值大、污染小。15.（2019 陕西省）我国许多城市建设中建有大型绿地，绿地中的人工湖具有“吸热”功能，盛夏季节能大大减弱周围地区的“热岛效应”，这是利用了水的_的特性。我区天香公园中就有一个人工湖，若湖水的质量为 1.5107kg，若水温平均升高 0.7，则湖水吸收的热量为_J，这些水吸收的热量，相当于完全燃烧_kg 的焦炭所放出的热量（q 焦炭=3.0107J/kg）【答案】比热容大 4.411010 1470【解析】（1）盛夏时节人工湖能大大减弱周围地区的“热岛效应”，这是因为水的比热容比较大，相同质量的水和其他物质相比较时，吸收或放出相同的热量时，水的温度变化小。（2）

22、湖水吸收的热量：Q 吸=cm1t=4.2103J/（kg）1.5107kg0.7=4.411010J；（3）由题可知，Q 放=Q 吸=4.411010J，由 Q 放=m2q 可得需要焦炭的质量：m2=1470kg。16（2019 广西北部湾）汽车的发动机常用水作为降温的物质，这是因为水的_较大的缘故。汽油的热值是 4.6107J/kg，1kg 汽油完全燃烧放出的热量是_J。目前热机的效率还比较低，在热机的能量损失中，_带走的能量最多，设法利用这部分能量，是提高燃料利用率的重要措施。【答案】比热容 4.6107 废气【解析】汽车的发动机常用水作为降温的物质，是因为水的比热容较大的缘故；1kg 汽

23、油完全燃烧放出的热量是 Q=qm=4.6107J/kg1kg=4.6107J；热机的能量损失中，废气带走的能量最多。17.（2019 湖北荆州）2018 年 4 月 25 日上午，习近平总书记来到荆州港码头乘船，沿江察看荆江两岸生态环境和发展建设情况，强调长江经济带建设要“共抓大保护，不搞大开发”。合理分类和利用垃圾可以保护环境、变废为宝。在一定条件下，1t 生活垃圾能“榨”出 140kg 燃料油。若燃料油的热值为 4.0107J/kg，某城镇每天产生 50t 生活垃圾，则这些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量为 J在一个标准大气压下，这些热量的 30%被 500m330的水吸收，则水温

24、能升高 c 水4.2103J/（kg），水1.0103kg/m3【答案】2.81011；40。【解析】（1）50t 生活垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量：Q 放mq50140kg4.0107J/kg2.81011J；（2）由 得，水的质量：mV1.0103kg/m3500m35105kg，水吸收的热量：Q 吸30%Q 放30%2.81011J8.41010J，由 Q 吸cmt 得，水升高的温度：t40。18.（经典题）某公交车在一段时间内消耗了 420g 天然气，若这些天然气完全燃烧，可放出热量 J，这些热量全部被水吸收，则可使质量为 kg 的水由 20升高到 100天然气的热值为 4

25、.4107J/kg，水的比热容为 4.2103J/（kg）。【答案】1.848107；55。【解析】根据 Qmq 计算出天然气燃烧放出的热量；水吸收的热量和天然气放出的热量相等，根据 Q 吸cm（tt0）的变形式求出水的质量。（1）消耗 420g 天燃气释放的热量：Q 放mq0.42kg4.4107J/kg1.848107J；（2）由题知，Q 吸Q 放1.848107J，因为 Q 吸cm（tt0），所以 m 水55kg。19.（经典题）天然气已经被广泛利用，它是一种 （选填“可”或“不可”）再生能源，完全燃烧0.07m3 天然气释放的热量为 J，若这些热量的 30%被水吸收，可以将 4kg 的

26、水由 20加热到 q 天然气=4107J/m3，c 水=4.2103J/（kg）【答案】不可；2.8106；70【解析】（1）天然气属于化石能源，不可能在短期内从自然界得到补充，属于不可再生能源；（2）完全燃烧 0.07m3天然气释放的热量：Q 放=Vq=0.07m34107J/m3=2.8106J；（3）由题知，水吸收的热量：Q 吸=30%Q 放=30%2.8106J=8.4105J，由 Q 吸=cm（tt0）可得：8.4105J=4.2103J/（kg）4kg（t20），解得水的末温：t=70。20.（经典题）某台汽油机飞轮的转速为 1800r/min，在 1s 内，汽油机完成了 个工作循

27、环。如果汽油机在一段时间内消耗了 500g 汽油，若这些汽油完全燃烧，可放出热量 J（q 汽油=4.6107J/kg）答案：15；2.3l07。解析：四冲程内燃机曲轴转一圈，完成 2 个冲程，活塞往复 1 次，1 个工作循环中包括 4 个冲程并对外做功1 次。知道汽油的质量和热值，利用 Q 放=mq 求汽油完全燃烧产生的热量。（1）四冲程汽油机一个工作循环飞轮转 2 圈，完成四个工作冲程，做功 1 次，活塞往复 2 次，四冲程汽油机的飞轮转速为 1800r/min，所以 1s 内，飞轮转 30 圈，共 15 个工作循环，60 个冲程，做功 15 次。（2）500g=0.5kg 汽油完全燃烧产生

28、的热量：Q 放=mq=0.5kg4.6l07J/kg=2.3l07J。三计算题（共 1 小题）21（2019聊城）2019 年 5 月 6 日，聊城首批 30 辆氢燃料新能源公交车投放使用。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是 22 世纪最理想的能源，c 水4.2103J/（kg）；q 氢1.4108J/kg）求：（1）质量为 0.3kg 的氢燃料完全燃烧放出的热量；（2）若这些热量全部被质量为 200kg，温度为 15的水吸收，则水升高的温度；（3）某氢能源公交车以 140kW 的恒定功率做匀速行驶，如果 0.3kg 的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等，则这些热量能

29、让该公交车匀速行驶多长时间。【答案】（1）质量为 0.3kg 的氢燃料完全燃烧放出 4.2107J 热量；（2）若这些热量全部被质量为 200kg，温度为 15的水吸收，则水升高 50；（3）这些热量能让该公交车匀速行驶 300s。【解析】（1）0.3kg 的氢燃料完全燃烧放出的热量：Qmq0.3kg1.4108J/kg4.2107J；（2）水吸收的热量：Q 吸Q 放4.2107J，由 Q 吸cmt 得水升高温度：t50；（3）公交车所做的功：WQ 放4.2107J，由 P得公交车行驶时间：t300s。22（2017聊城）2017 年 5 月 18 日，中国科学家首次在南海试采可燃冰取得圆满成

30、功，实现了我国天然气水合物开发的历史性突破。可燃冰清洁无污染，储量巨大，是一种非常理想的新型能源。可燃冰的热值很大，是天然气热值的 10 倍以上，若按 15 倍计算。c 水=4.2103J/（kg），天然气的热值 q=7.0107J/m3求：（1）体积为 0.0lm3的可燃冰完全燃烧放出的热量为多少？（2）若这些热量的 90%被质量为 100kg 的水吸收，则水升高的温度是多少？【答案】（1）0.1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为 1.05l07J；（2）水升高度的温度是 22.5。【解析】（1）由题意可得，可燃冰的热值：q 可燃冰=15q 天然气=157.0107J/m3=1.05109J

31、/m3；0.01m3“可燃冰”完全燃烧放出的热量：Q 放=Vq 可燃冰=0.01m31.05109J/m3=1.05l07J；（2）由=得被水吸收的热量：Q 吸=Q 放=90%1.05l07J=9.45106J；由 Q 吸=cmt 可得，水升高的温度：t=22.5。23（2018德州）在一个标准大气压下，用炉子将 10kg 的水从 20加热至沸腾，燃烧了 0.5kg 的焦炭，已知水的比热容为 4.2103J/（kg），焦炭的热值为 3.0107J/kg。求：（1）水吸收的热量；（2）0.5kg 焦炭完全燃烧释放的热量；（3）炉子烧水的效率。【答案】（1）水吸收的热量是 3.36106J；（2）

32、0.5kg 焦炭完全燃烧释放的热量是 1.5107J；（3）炉子烧水的效率是 22.4%。【解析】知道水的质量、水的比热容和水的温度变化，根据 Q 吸=cm（tt0）求出水吸收的热量；知道焦炭的热值和质量，根据 Q 放=mq 求出焦炭完全燃烧释放的热量；水吸收的热量和焦炭完全燃烧放出热量的比值即为炉子烧水的效率。（1）一个标准大气压下水的沸点为 100，即需将水加热至 100，水吸收的热量：Q 吸=cm（tt0）=4.2103J/（kg）10kg（10020）=3.36106J；（2）0.5kg 焦炭完全燃烧释放的热量：Q 放=mq=0.5kg3.0107J/kg=1.5107J；（3）炉子烧

33、水的效率：=100%=100%=22.4%。24（2018聊城）在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，用酒精灯给烧杯中的水加热，烧杯中盛有20、质量为 100g 的水，在一个标准大气压下加热至沸腾，假如完全燃烧酒精 3g。水的比热容为 4.2103J/（kg），酒精的热值为 3.0107J/kg求：（1）水吸收的热量是多少？（2）此过程中酒精灯烧水的热效率。（3）科学研究表明：1g 100的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收 2.26103J 的热量。水开始沸腾后持续观察沸腾现象，同时发现水的质量减少了 5g，求此过程水汽化成水蒸气所吸收的热量。【答案】（1）水吸收的热量是 3.36104J；（

34、2）酒精灯烧水的热效率是 37.3%；（3）5g，100的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收的热量是 1.13104J。【解析】知道水的质量、水的比热容和水的温度变化，根据 Q 吸=cm（tt0）求出水吸收的热量；知道酒精的热值和质量，根据 Q 放=mq 求出酒精完全燃烧释放的热量；水吸收的热量和酒精完全燃烧放出热量的比值即为烧水的效率；根据 1g100的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收的热量求出 5g 的水完全汽化成同温度水蒸气所需要吸收的热量。（1）一个标准大气压下水的沸点为 100，即需将水加热至 100，水吸收的热量：Q 吸=cm（tt0）=4.2103J/（kg）0.1kg（10020）=

35、3.36104J；（2）3g 酒精完全燃烧释放的热量：Q 放=mq=3103kg3.0107J/kg=9104J；酒精灯烧水的热效率：=100%=100%37.3%；（3）1g 100的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收 2.26103J 的热量，则 5g 100的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收的热量：Q=5g2.26103J/g=1.13104J。25.（经典题）某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了2kg的煤，水的比热容为4.2103J/（kg），煤的热值约为3107J/kg。求：（1）煤完全燃烧产生的热

36、量；（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量；（3）煤炉烧水时的热效率。【答案】（1）6107J（2）2.52106J（3）4.2。【解析】根据热值公式能直接求出煤完全燃烧产生的热量；在图像获得信息是经过6min时间加热，水的温度从20升高到80，也就是温度升高了60.根据吸热公式很方便求得水所吸收的热量；根据热效率公式求得煤炉烧水时的热效率。（1）煤完全燃烧产生的热量为 Q放=m煤q=2kg3107J/kg=6107J（2）水所吸收的热量为 Q吸=cm水t=4.2103J/（kg）10kg60=2.52106J（3）煤炉烧水时的热效率为=Q吸/Q放=（2.52106J/6107J）100=4.2