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九年级物理解答题一般
题目
在某段高速公路上,小明的爸爸开启了定速巡航模式,使汽车以100km/h100km/h的速度匀速直线行驶30min⁡30\min,这段时间内他观察到油量表的示数下降了3L3L.若汽车的热机效率为30%30\%,汽油的热值为4.6×107J/kg4.6\times 10^{7}J/kg,汽油的密度为0.7×103kg/m30.7\times 10^{3}kg/m^{3},水的比热容为4.2×103J/(kg⋅∘C)4.2\times 10^{3}J/\left(kg\cdot ^{\circ}\mathrm{C}\right),请计算:
(1)(1)汽油完全燃烧时释放的热量是多少?
(2)(2)汽车行驶时的有用功是多少?
(3)(3)若损失的能量用来加热1000kg1000kg的水,能使20∘C20^{\circ}\mathrm{C}的水温度升高到多少?
(4)(4)热机为人类的发展做出了贡献,但也带来了环境污染,请你写出一条减少污染的措施.
知识点：功的计算II、热机章节：第5章 热与能 / 5.5　热机

答案与解析

答案


(1)(1)汽油的质量m=ρV=0.7×103kg/m3×3×10−3m3=2.1kgm=\rho V=0.7\times 10^{3}kg/m^{3}\times 3\times 10^{-3}m^{3}=2.1kg，
汽油完全燃烧时释放的热量是Q放=mq=2.1kg×4.6×107J/kg=9.66×107JQ_{放}=mq=2.1kg\times 4.6\times 10^{7}J/kg=9.66\times 10^{7}J；
(2)(2)汽车行驶时的有用功W=Q放η=9.66×107J×30%=2.898×107JW=Q_{放}\eta =9.66\times 10^{7}J\times 30\%=2.898\times 10^{7}J；
(3)(3)水吸收的热量Q吸=W\’=Q放−W=9.66×107J−2.898×107J=6.762×107JQ_{吸}={W\’}=Q_{放}-W=9.66\times 10^{7}J-2.898\times 10^{7}J=6.762\times 10^{7}J；
水升高的温度Δt=Q吸c水m水=6.762×107J4.2×103J/(kg•℃)×1000kg=16.1∘C\Delta t=\frac{{Q}_{吸}}{{c}_{水}{m}_{水}}=\frac{6.762×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{3}J/(kg•℃)×1000kg}=16.1^{\circ}\mathrm{C}，
水温升到的温度t=t0+Δt=20∘C+16.1∘C=36.1∘Ct=t_{0}+\Delta t=20^{\circ}\mathrm{C}+16.1^{\circ}\mathrm{C}=36.1^{\circ}\mathrm{C}。
(4)(4)为减少污染，可骑自行车出行。
答：（1）汽油完全燃烧时释放的热量是9.66×107J9.66\times 10^{7}J；
(2)(2)汽车行驶时的有用功是2.898×107J2.898\times 10^{7}J；
(3)(3)若损失的能量用来加热1000kg1000kg的水，能使20∘C20^{\circ}\mathrm{C}的水温度升高到36.1∘C36.1^{\circ}\mathrm{C}。
(4)(4)为减少污染，可骑自行车出行。

解析


(1)(1)汽油的质量m=ρV=0.7×103kg/m3×3×10−3m3=2.1kgm=\rho V=0.7\times 10^{3}kg/m^{3}\times 3\times 10^{-3}m^{3}=2.1kg，
汽油完全燃烧时释放的热量是Q放=mq=2.1kg×4.6×107J/kg=9.66×107JQ_{放}=mq=2.1kg\times 4.6\times 10^{7}J/kg=9.66\times 10^{7}J；
(2)(2)汽车行驶时的有用功W=Q放η=9.66×107J×30%=2.898×107JW=Q_{放}\eta =9.66\times 10^{7}J\times 30\%=2.898\times 10^{7}J；
(3)(3)水吸收的热量Q吸=W\’=Q放−W=9.66×107J−2.898×107J=6.762×107JQ_{吸}={W\’}=Q_{放}-W=9.66\times 10^{7}J-2.898\times 10^{7}J=6.762\times 10^{7}J；
水升高的温度Δt=Q吸c水m水=6.762×107J4.2×103J/(kg•℃)×1000kg=16.1∘C\Delta t=\frac{{Q}_{吸}}{{c}_{水}{m}_{水}}=\frac{6.762×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{3}J/(kg•℃)×1000kg}=16.1^{\circ}\mathrm{C}，
水温升到的温度t=t0+Δt=20∘C+16.1∘C=36.1∘Ct=t_{0}+\Delta t=20^{\circ}\mathrm{C}+16.1^{\circ}\mathrm{C}=36.1^{\circ}\mathrm{C}。
(4)(4)为减少污染，可骑自行车出行。
答：（1）汽油完全燃烧时释放的热量是9.66×107J9.66\times 10^{7}J；
(2)(2)汽车行驶时的有用功是2.898×107J2.898\times 10^{7}J；
(3)(3)若损失的能量用来加热1000kg1000kg的水，能使20∘C20^{\circ}\mathrm{C}的水温度升高到36.1∘C36.1^{\circ}\mathrm{C}。
(4)(4)为减少污染，可骑自行车出行。

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