初中物理燃料的热值及其计算试题

西昌卫星发射中心用长征三号运载火箭，于2019年4月20日将第四十四颗北斗导航卫星成功送上太空。下列说法中正确的是 $($ 　　 $)$

A．	火箭使用液氢燃料，主要是利用了液氢的比热容大
B．	火箭升空过程中，燃料燃烧将机械能转化为化学能
C．	北斗导航卫星加速升空过程中，其动能和重力势能均增大
D．	北斗导航卫星加速升空过程中，其惯性增大

现有 $0.028\mathit{kg}$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 $10\mathit{kg}$的水，温度从 ${20}^{°}\text{C}$升高到　　 ${}^{\circ }\text{C}}[q_{\mathit{酒精}}=3\times {10}^{7}J/\mathit{kg}$， $c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)]$

质量为 $2\mathit{kg}$的水，温度从 ${40}^{°}\text{C}$升至 ${60}^{°}\text{C}$，会吸收　　 $J$的热量。若这部分热量全部由酒精完全燃烧提供，则需要完全燃烧　　 $\mathit{kg}$的酒精。 $[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)$，酒精的热值为 $3.0\times {10}^{7}J/\mathit{kg}]$

太阳能具有环保、可再生等优点，某品牌太阳能热水器在一天的有效照射时间内，将热水器中质量为 $50\mathit{kg}$、初温为 ${15}^{°}\text{C}$的水升高到 ${55}^{°}\text{C}$。（水的比热容 $c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right))$求：

（1）热水器中水吸收的热量 $Q$；

（2）若改用焦炭来加热这些水，需要完全燃烧多少千克焦炭？（焦炭的热值 $q=3\times {10}^{7}J/\mathit{kg}$，设焦炭放出的热量全部被水吸收）

为了减少大气污染，可对秸秆进行回收加工制成秸秆煤，完全燃烧 $2\mathit{kg}$秸秆煤可放出　　 $J$热量；若这些热量完全被水吸收，可使　　 $\mathit{kg}$水温度由 ${20}^{°}\text{C}$升高到 ${60}^{°}\text{C}$． $[$已知 $q_{\mathit{秸秆煤}}=2.1\times {10}^{7}J/\mathit{kg}$， $c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)]$。

2017年5月5日，拥有我国自主知识产权的 $C919$大型客机在上海浦东机场成功首飞。若客机在空中以 $720\mathit{km}/h$的速度沿水平直线匀速飞行5分钟，受到的阻力是其重力的0.1倍；客机发动机靠完全燃烧航空煤油提供能量，其机械效率为 $75\%$；已知客机质量 $m=7.5\times {10}^4\mathit{kg}$． $(g$取 $10N/\mathit{kg})$

（1）求客机在这段时间内通过的路程和发动机的功率

（2）求发动机在这段时间内燃烧航空煤油的质量。（假设航空煤油的热值 $q=5\times {10}^{8}J/\mathit{kg})$

我国于2017年5月18日在南海海域成功试采“可燃冰”，“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力，在相同条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量可达到天然气的数十倍。如果“可燃冰”热值是天然气的10倍，设天然气热值为 $4.2\times {10}^{7}J/\mathit{kg}$，完全燃烧 $0.5\mathit{kg}$ “可燃冰”放出的热量为　　 $J$；若在不考虑热量损失的情况下，这些热量能使 $800\mathit{kg}$、 ${45}^{°}\text{C}$的水刚好达到沸点，则此时水的沸点是　　 ${}^{°}\text{C}$，水面上方的气压　　1标准大气压。（选填“大于”、“小于”或“等于” $)\left(c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)\right)$

某台汽油机飞轮的转速为 $1800r/\mathit{min}$，在 $1s$内，汽油机完成了　 个工作循环。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　　 $J$。 $\left(q_{\mathit{汽油}}=4.6\times {10}^{7}J/\mathit{kg}\right)$

2018年5月8日，全球首条智能轨道快运系统在湖南株洲试开通。该智能轨道快运列车使用新能源的快充钛酸锂电池，电池容量为 $170\mathit{kW}·h$，满载时电耗为 $4\mathit{kW}·h/\mathit{km}$，最高运行速度为 $70\mathit{km}/h$。该电池充满电储存的能量与质量是　　 $\mathit{kg}$的汽油完全燃烧放出的热量相同；若列车满载匀速行驶电动机驱动列车的效率为 $75\%$，则列车匀速行驶过程中受到的平均阻力大小是　　 $N$．（汽油的热值是 $4.6\times {10}^{7}J/\mathit{kg})$

泸州沱江六桥全程长 $4\mathit{km}$，桥面设计为双向8车道，中间预留了轻轨线路，于2018年1月通车。一辆小轿车做匀速直线运动通过全程，速度为 $50\mathit{km}/h$，受到的阻力恒为 $660N$，通过全程所需的时间为　　 $\mathit{min}$，牵引力所做的功为　　 $J$；若通过全程消耗了 $0.2\mathit{kg}$的汽油，汽油机的效率为　　。（已知热值 $q_{\mathit{汽油}}=4.4\times {10}^{7}J/\mathit{kg})$

为了减少污染，很多地方都大力推广使用清洁能源，罐装液化石油气也是一种清洁能源。如果每一罐内装有液化气 $10\mathit{kg}$，则这些液化气完全燃烧放出的热量为　　 $J$（液化气的热值为 $4.2\times {10}^{7}J/\mathit{kg})$。液化石油气属于　　能源。（选填“一次能源”或“二次能源” $)$

用天然气灶给水加热，在1标准大气压下，把体积为 $10L$，温度为 ${15}^{°}\text{C}$的水加热到沸腾，求：

（1）水吸收了多少热量？ $[{\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)]$

（2）若不计热量损失，需要燃烧多少 $m^3$的天然气？ $\left(q_{\mathit{天然气}}=4.2\times {10}^{7}J/m^3\right)$

小张驾驶一辆额定功率为35千瓦、效率为 $30\%$的汽车在一段平直的公路上匀速行驶，在额定功率下行驶1小时至少需要　　 $L$汽油（汽油的热值为 $3.5\times {10}^{7}J/L)$；若行驶的速度为 $72\mathit{km}/h$，则汽车受到的阻力为　　 $N$，汽油属于　　能源（选填“可再生”或“不可再生” $)$。

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。

出于安全和环保考虑，巴中市政府为喜爱户外烧烤的市民提供了专门的场所。烧烤主要燃料是木炭，已知它的热值是 $3.4\times {10}^{7}J/\mathit{kg}$，那么 $84g$的木炭完全燃烧放出热量　　 $J$，如果这些热量的 $50\%$被水吸收，则能使初温为 ${20}^{°}\text{C}$，质量为 $17\mathit{kg}$的水，温度升高到　　 ${}^{°}\text{C}$。