初中物理燃料的热值及其计算试题

用煤气灶将质量为 $4\mathit{kg}$的水，从 ${25}^{°}\text{C}$加热到 ${50}^{°}\text{C}$，水吸收的热量为　　 $J$．若水吸收的热量等于煤气燃烧所放出的热量，则需要完全燃烧　　 $\mathit{kg}$的煤气。 $[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)$， $q_{\mathit{煤气}}=4.2\times {10}^{7}J/\mathit{kg}]$

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 $4\mathit{kg}$汽油，该汽油机对外做的机械功为　　 $J$．（汽油热值为 $4.6\times {10}^{7}J/\mathit{kg})$

生活中的“不变”常蕴含丰富的物理道理，下列有关“不变”的判断正确的是 $($　　 $)$

A．一瓶煤油燃烧一半前后 $--$煤油热值不变

B．声音向远处传播过程中 $--$声音响度不变

C．酒精与水充分混合前后 $--$体积之和不变

D．物体远离平面镜过程中 $--$物像间距不变

利用图示甲、乙装置（燃烧皿内燃料和烧杯内液体未画出），既可以比较不同液体的比热容，又可以比较不同燃料的热值。要求仅根据温度计示数的变化完成实验，则两个实验都需要控制相同的 $($　　 $)$

A．液体种类B．燃料种类C．液体质量D．燃料质量

小明家用铁皮桶制作简易太阳能热水器，替代燃烧木柴的加热方式，小明观测到某日铁皮桶装满水后，经过一天的太阳光照，水温从 ${20}^{°}\text{C}$升高到 ${60}^{°}\text{C}$．已知铁皮桶的容积为 $50L$， $c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)$， ${\rho }_{水}=1\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$．问：

（1）当日桶内的水吸收的热量有多大？

（2）设用燃烧木柴加热，木柴完全燃烧释放热量的 $28\%$被桶内水吸收，则当日使用该太阳能热水器可节约多少木柴？ $\left(q_{\mathit{木柴}}=1.2\times {10}^{7}J/\mathit{kg}\right)$

家用轿车常用汽油机驱动，汽油机在　　冲程将　　能转化为机械能。汽车行驶过程中，油箱内汽油越来越少，汽油的热值　　（选填“变小”“不变”或“变大” $)$。

今年5月18日，我国在世界上第一次对可燃冰实现安全可控开采。 $1m^3$可燃冰分解后，可释放出约 $150m^3$天然气，已知 $q_{\mathit{天然气}}=2.1\times {10}^{7}J/m^3$， $c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)$。

求：（1） $1m^3$可燃冰释放出的天然气完全燃烧，放出的热量约是多少？

（2）若上述热量全部被水吸收，可将多少 $\mathit{kg}$的水从 ${20}^{°}\text{C}$加热至 ${95}^{°}\text{C}$？

如图所示，小明在燃烧皿中放入 $10g$酒精，点燃后对质量为 $200g$的水加热，充分燃烧后，水温升高 ${30}^{°}\text{C}$，已知水的比热容为 $4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{·}^{°}\text{C}\right)$，此过程中水吸收的热量为　　 $J$，水的内能　　（增大 $/$减小），该实验计算得到的酒精热值明显偏小，其原因是　　。

可燃冰是一种藏在深海海底的新型能源， $1m^3$可燃冰可转化为 $164m^3$的天然气和 $0.8m^3$的水，下列关于可燃冰说法错误的是 $($　　 $)$

A．可燃冰是不可再生能源

B． $1m^3$可燃冰比 $0.8m^3$的水质量小

C．可燃冰形成在压强较大的环境中

D．相同体积的可燃冰和天然气完全燃烧后，可燃冰释放的热量多

2017年5月18日，我国实现全球首次海域可燃冰试采成功。可燃冰与石油一样都是　　（填“可再生”或“不可再生” $)$能源。 $1m^3$可燃冰可以释放出 $175m^3$的天然气，这些天然气完全燃烧释放出的热量是　　 $J$；若这些热量有 $50\%$被10吨的水吸收，水的温度能够上升　　 ${}^{°}\text{C}$。 $(q_{\mathit{天然气}}=3.6\times {10}^{7}J/m^3$， $c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right))$

电火花发生器点燃塑料盒内的酒精气体能将盒盖喷出很远（如图）。此过程中的能量转化方式与汽油机的　　冲程相类似。实验时在盒内滴入 $2\times {10}^{-4}\mathit{kg}$的酒精，这些酒精完全燃烧放出的热量是　　 $J$． $\left(q_{\mathit{酒精}}=3\times {10}^{7}J/\mathit{kg}\right)$

阅读短文，回答问题。

客机 $C919$

如图甲，我国研制的大客机 $C919$于5月5日首飞成功。

$C919$机舱内覆有一层高孔率”超细航空级玻璃棉“，能很好地保温与吸收噪音，其单丝纤维直径只有 $3~5\mathit{\mu m}$， $1m^3$的质量为 $5\mathit{kg}$。

机舱内先进的”呼吸系统“，使飞机在气压只有 $2.5\times {10}^4\mathit{Pa}$左右的万米高空时，能将机外 $-{50}^{°}\text{C}$以下的冷空气不断压缩，导致送入舱内的空气温度达到 ${50}^{°}\text{C}$以上，同时系统依靠传感器的自动控制，使舱内气压和温度达到舒适值。

该机有较大的翼载，翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值；机上搭载的新一代涡扇发动机的热效率和推进效率比一般客机高，所谓热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，而推进效率则是指发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与其获得的机械能之比，下表是飞机的部分技术参数。

最大起飞质量	$72.5t$	客舱内气压	$8.0\times {10}^4\mathit{Pa}$
巡航速度	$920\mathit{km}/h$	发动机巡航推力	$3.6\times {10}^{4}N$

（1）阳光下，飞机尾翼呈现绿色，是因为尾翼　　绿光；若飞机的翼载是 $500\mathit{kg}/m^2$，则机翼面积为　　 $m^2$。

（2）下列关于”超细航空级玻璃棉“性质的描述中，不正确的是　　。

$A$．单丝纤维比头发细                   $B$．密度与玻璃差不多

$C$．隔音性能相对较好                   $D$．导热能力相对较弱

（3）在万米高空，机体 $1m^2$面积上承受内外气压的压力差约为　　 $N$；为确保机舱内的温度维持体感舒适值，机上空调需要不断　　（选填”加热“或”制冷“ $)$。

（4）飞机水平匀速巡航时，受到的阻力为　　 $N$；若飞机以巡航速度飞行 $0.5h$的过程中，耗油 $1500\mathit{kg}$，发动机的热效率为 $40\%$，则此过程中发动机的推进效率为　　 $\%$．（燃油热值 $q$取 $4.6\times {10}^{7}J/\mathit{kg})$

（5）如图乙是模拟空调温控装置原理的简化电路，电源电压为 $6V$， $R_1$为电阻箱， $L$为阻值不计的线圈， $R_2$是热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，当控制电路中的电流大于等于某一值时，接通受控电路使空调工作。

①若要在较低温度下接通受控电路，应将 $R_1$的阻值适当　　（选填“增大”或“减小” $)$

②当电阻 $R_1$调到 $1\mathit{k\Omega }$时，能接通受控电路。已知热敏电阻的电流随电压变化的 $I-U$图象如图丙，则此时控制电路中的电流为　　 $A$。

如图所示是一种新能源 $--$可燃冰，2017年5月18日，我国在南海开采可燃冰获得成功！ $1m^3$可燃冰可分解释放约 $168m^3$的天然气。可燃冰属于　　（选填“可“或“不可” $)$再生能源。完全燃烧 $168m^3$的天然气可以释放的热量为　　 $J$，若这些热量全部被水吸收，可以将质量为　　 $t$的水由 ${20}^{°}\text{C}$加热到 ${70}^{\circ }\text{C}}[q_{\mathit{天然气}}=4\times {10}^{7}J/m^3$， $c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)]$。

2017年5月18日，中国宣布对南海可燃冰试采实现稳定产气，引发世界各国高度关注，同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的近20倍，若 $1\mathit{kg}$ “可燃冰”完全燃烧放出的热量全部被水吸收，可以使　　 $\mathit{kg}$水的温度升高 ${50}^{°}\text{C}$，已知 $c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)$， $q_{\mathit{可燃冰}}=8.4\times {10}^{8}J/\mathit{kg}$。

如图甲所示，1标准大气压下，普通煤炉把壶内 ${20}^{°}\text{C}$， $5\mathit{kg}$水烧开需完全燃烧一定质量的煤，此过程中，烧水效率为 $28\%$，为提高煤炉效率，浙江大学创意小组设计了双加热煤炉，如图乙所示，在消耗等量煤烧开壶内初温相同，等量水的过程中，还可额外把炉壁间 $10\mathit{kg}$水从 ${20}^{°}\text{C}$加热至 ${40}^{°}\text{C}$， $q_{煤}=3\times {10}^{7}J/\mathit{kg}$， $c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)$，以上过程中，

问：（1）普通煤炉完全燃烧煤的质量有多大？

（2）双加热煤炉的烧水效率有多大？