1、专题专题 07 热学热学 一、一、有关比热容的求解：有关比热容的求解： 1、比热容是物质的一种特性，大小与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温 度、密度、吸热放热、形状等无关。 2、水的比热容为 4.2103 J(kg )，表示：1 kg 的水温度升高（降低）1 吸收（放 出）的热量为 4.2103 J。 二、二、有关热量的求解：有关热量的求解： 1、计算物体吸收热量的公式为：Q吸=cm(t-t0)=cmt， 物体放出热量的公式为：Q放=cm(t0-t)=cmt 其中，Q吸表示吸收热量，单位是 J；c 表示物体比热容，单位是 J/(kg )；m 表示 质量，单位是 kg；t0表示物体初始温度
2、，单位是；t 表示物体后来的温度，单位是。 t=t-t0表示物体升高了的温度。t=t0-t，表示物理降低了的温度。 2、热量计算的一般式：Q放=cmt 3、应用热量的计算公式解题时，公式中各物理量的单位要统一，即比热容 c 的单 位是 J/（kg ） ，质量 m 的单位是 kg，温度的单位是，热量的单位是 J。 三、三、有关热值的求解：有关热值的求解： 1、燃料完全燃烧释放出的热量公式为：Q放=mq。 2、气体燃料完全燃烧释放出的热量公式也可为：Q放=qV。推导过程如下： 3、说明：中的公式对固体、液体、气体、均适用。只对气体适用。两个公式 的得出都是根据热值的定义式得到的。其中，Q放表示燃料
3、完全燃烧放出的热量，单位是 J；q 表示燃料的热值，单位是 J/kg；m 表示质量，单位是 kg。V 表示体积，单位是3。 四、四、有关热效率的求解：有关热效率的求解： 1、热机的效率：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。热 机的效率是热机性能的一个重要指标。汽车发动机的效率、飞机发动机的效率、轮船发 动机的效率均属于热机的效率，其公式为：= 放 吸 Q Q 。 2、炉具的热效率：天然气燃烧放出的热量是炉具提供的总热量，Q总=Q放，水吸收 的热量是有用的热量 Q有=Q吸，则 = 总 有 Q Q 。 3、 电热水器的效率： 电热丝所产生热量为 Q总，总=Q放， 水需要吸收热量为
4、 Q有=Q吸， 则 = 总 有 Q Q 。 考点一：考点一：利用公式利用公式 Qcmt 求解求解 1 （2019青岛）如图是质量为 100g 的某物质温度随加热时间的变化图象，前 10min 它 吸收的热量是 7.2103J求该物质的比热容。 2 （2019 秋恩平市期中）某中学用焦炭作为燃料供应开水，若焦炭放出 1.26106J 的热 量。问： （1） 若这些热量全部被 10kg 的煤油吸收， 能使煤油的温度升高多少？ （煤油未沸腾） （2）若这些热量有 25%被水吸收，能将多少 kg 的水从 25加热到 100？c水 4.2103J/（kg） 、c煤油2.1103J/（kg） 考点考点二：
5、利用公式二：利用公式 Qqm 求解求解 3 （2019 秋嘉祥县期末）有朋自远方来，烧一壶热水，拈几许茶叶，置于瓷制器皿中， 沸水冲泡，这是山东人独有的待客之道。如果用酒精炉烧水，将质量为 2kg，温度为 10的水加热（1 个标准大气压下） ，需完全燃烧 42g 酒精，酒精炉效率为 70%， （已 知 c水4.2103J/（kg） ，q酒精3.0107J/kg） 。 求： （1）42g 酒精完全燃烧放出的热量； （2）水升高的温度是多少？ 4 （2019 秋厦门期末）核能来源于核反应时原子核释放的能量。1g 铀 235 全部裂变释 放的能量相当于 2800kg 的煤完全燃绕放出的热量。已知水的
6、比热容为 4.2103J/ （kg） ，煤的热值为 3107J/kg。问： （1）1g 轴 235 全部裂变释放的能量是多少焦？ （2）这些能量最多可以将多少千克的水从 0加热至沸腾（1 标准大气压下）？ 5 （2019 秋苏州期末）天然气是一种清洁燃料。苏州很多出租车己使用天然气来代替 燃油，某出租车在一段时间内消耗了 500g 天然气。求： （1）这些天然气完全燃烧，可放出多少热量？ （2）若这些热量 30%用来做有用功，可使牵引力为 5103N 的出租车匀速行驶多少距 离？ （天然气的热值为 4.4107J/kg） 考点考点三：利用公式三：利用公式 QqV 求解求解 6（2019 秋桂林
7、期末） 桂林市政府“为民办实事”之燃气改造工程正在老城区迅速推进。 （1）已知燃气的热值为 q4107J/m3，求完全燃烧 0.21m3的燃气可放出多少 J 的热 量？ （2）在 1 标准大气压下，如果这些热量全部被水吸收，则能使多少 kg 的水从 20 烧至沸腾？水的比热容 C水4.2103J（/kg） 考点考点四：利用热机效率公式求解四：利用热机效率公式求解 7 （2020埇桥区一模） “运 20”是我国自主研发的大型运输机， 它的发动机是一种热机， 通过航空煤油在气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力， 若“运 20”在高空中飞行时，在恒定的水平推力 F 作用下，以
8、720km/h 的速度沿水平 方向匀速航行 1h，需要燃烧航空煤油 4800kg，已知飞机发动机提供的机械功率是 3.2107W，航空煤油的热值为 q4.0107J/kg。则在这 1h 内： （1）航空煤油完全燃烧放出的热量是多少？ （2）该发动机的热机效率是多大？ 8 （2020石家庄模拟）五一期间，小明爸爸利用家中汽车进行了自驾旅游，小汽车以 120km/h 速度行驶了 2h，从油量指示表上估计出消耗汽油约 16L汽油密度 0.75103kg/m3，汽油热值 q4.5107J/kg。小明从物理书上了解到汽油机的效率约为 30%求： （1）16L 汽油完全燃烧放出的热量； （2）汽车发动机输
9、出的有用功； （3）汽车匀速行驶过程中所受的阻力。 9 （2019肥西县三模）如图所示是一款无人驾驶汽车原型图。汽车自动驾驶时使用雷 达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况。该款车以 20m/s 的速度在一段 平直的公路上匀速行驶了 3km 时，消耗汽油 0.4kg。假设汽油完全燃烧，汽油的热值 为 4.5107J/kg，汽油机的效率为 30%，那么在这段运动过程中，求： （1）该汽车发动机做的有用功是多少？ （2）汽车行驶中受到的阻力多大？ 10 （2019平和县一模）上汽大通 FCV80 是国内第一款运用全新准入标准的燃料电池轻 客车型，它是用氢气代替石油作为燃料，用燃料电池代替发动
10、机，氢气在燃料电池中 与氧气发生反应产生电能据悉，其功率可达 75kW，续航里程可达 500km。已知车载 储氢罐的氢存储量为 6.2kg 氢气的热值为 1.4108J/kg。 （1）一罐氢气完全燃烧放出的热量是多少？ （2）若该车以最大功率匀速行驶时，速度可达 108km/h，此时该车所受的阻力是多 大？ （3）在某次测试中发现，该车以最大功率行驶时，每消耗一罐氢气能行驶 1.5h，则 该车燃料的效率是多少？（保留一位小数） 考点考点五：综合计算五：综合计算 11 （2020遵义模拟）如图所示，是我国自行设计研制的大型灭火、水上救援水陆两栖 飞机鲲龙600，2018 年 10 月 1 日，鲲
11、龙600 完成了首次水上高速滑行试验， 飞机操控稳定，各系统工作正常。若鲲龙600 以 270km/h 的速度匀速直线滑行 10min，消耗航空煤油 675kg，飞机发动机的功率为 2.25107W，求： （航空煤油的热 值为 4107J/kg） （1）675kg 的航空煤油完全燃烧放出的热量； （2）飞机在滑行过程中受到的阻力； （3）发动机的效率。 12 （2019成都模拟）如图所示，2017 年 12 月 24 日，广东珠海金湾机场，由我国航 空工业自主研发的首款大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600 成功首飞。飞机总体技术水 平和性能达到当前国际同类飞机的先进水平， 完全具有自主知识产权。
12、 若飞机在空中 飞行时获得 1.6105N 的水平推力，以 500km/h 的速度沿水平方向匀速航行 1h，需要 完全燃烧热值为 4107J/kg 的航空煤油 4000kg。 （1）航空煤油完全燃烧放出的热量。 （2）发动机的效率。 13 （2020宜昌模拟）2018 年 10 月 20 日，国产大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600 成功实 现水上起降，如图所示。AG600 装有 4 台国产 WJ6 涡轮螺旋桨发动机，是国家为满 足森林灭火和水上救援的迫切需要， 研制的大型特种用途民用飞机， 既能在陆地上起 降，又能在水面上起降，是一艘会飞的船。飞机发动机的热效率和推进效率是反映飞 机性能的重要
13、指标。 发动机的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，推进效率是指发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与获得的机械 能之比。飞机的部分参数如表所示： WJ6 发动机数量 4 台 最大起飞质量 53.5t 最大巡航速度 500km/h 发动机巡航推力 4.6104N 发动机的热效率 40% 发动机的推进效率 （1）“鲲龙”AG600 在水面降落的过程中，重力势能 ，动能 。 （2）AG600 以最大速度满载巡航 2h，消耗燃油 5000kg，燃油完全燃烧获得的内能是 多少？此过程中发动机的推进效率为多大？（燃油的热值为 q4.6107J/kg） 14 （2019 秋连山
14、区期末）如图所示，是最新一款无人驾驶汽车图片。汽车自动驾驶时 使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况。该款车以 72km/h 的速度 在一段平直的公路上匀速行驶了 8km 时， 消耗汽油 1.510 3m3， 假设燃油完全燃烧， 汽油机的效率为 30%，则这段运动过程中； （1）汽油完全燃烧放出多少热？ （2）该汽车发动机做的有用功是多少？该汽车发动机的输出功率为多少？ （3）该汽车在以此速度行驶的过程中，受到的阻力是多大？（汽油的密度为 0.8103kg/m3，汽油的热值取 4.5107J/kg） 专题专题 07 热学热学 五、五、有关比热容的求解：有关比热容的求解： 1、比热容
15、是物质的一种特性，大小与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温 度、密度、吸热放热、形状等无关。 2、水的比热容为 4.2103 J(kg )，表示：1 kg 的水温度升高（降低）1 吸收（放 出）的热量为 4.2103 J。 六、六、有关热量的求解：有关热量的求解： 1、计算物体吸收热量的公式为：Q吸=cm(t-t0)=cmt， 物体放出热量的公式为：Q放=cm(t0-t)=cmt 其中，Q吸表示吸收热量，单位是 J；c 表示物体比热容，单位是 J/(kg )；m 表示 质量，单位是 kg；t0表示物体初始温度，单位是；t 表示物体后来的温度，单位是。 t=t-t0表示物体升高了的温度。t=
16、t0-t，表示物理降低了的温度。 2、热量计算的一般式：Q放=cmt 3、应用热量的计算公式解题时，公式中各物理量的单位要统一，即比热容 c 的单 位是 J/（kg ） ，质量 m 的单位是 kg，温度的单位是，热量的单位是 J。 七、七、有关热值的求解：有关热值的求解： 1、燃料完全燃烧释放出的热量公式为：Q放=mq。 2、气体燃料完全燃烧释放出的热量公式也可为：Q放=qV。推导过程如下： 3、说明：中的公式对固体、液体、气体、均适用。只对气体适用。两个公式 的得出都是根据热值的定义式得到的。其中，Q放表示燃料完全燃烧放出的热量，单位是 J；q 表示燃料的热值，单位是 J/kg；m 表示质量
17、，单位是 kg。V 表示体积，单位是3。 八、八、有关热效率的求解：有关热效率的求解： 1、热机的效率：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。热 机的效率是热机性能的一个重要指标。汽车发动机的效率、飞机发动机的效率、轮船发 动机的效率均属于热机的效率，其公式为：= 放 吸 Q Q 。 2、炉具的热效率：天然气燃烧放出的热量是炉具提供的总热量，Q总=Q放，水吸收 的热量是有用的热量 Q有=Q吸，则 = 总 有 Q Q 。 3、 电热水器的效率： 电热丝所产生热量为 Q总，总=Q放， 水需要吸收热量为 Q有=Q吸， 则 = 总 有 Q Q 。 考点一：考点一：利用公式利用公式 Qc
18、mt 求解求解 1 （2019青岛）如图是质量为 100g 的某物质温度随加热时间的变化图象，前 10min 它 吸收的热量是 7.2103J求该物质的比热容。 【解析】由图象可知，该物质 10min 升高温度：t502030， 由 Q 吸cmt 得，该物质的比热容： c2.4103J/（kg） 。 答：该物质的比热容为 2.4103J/（kg） 。 2 （2019 秋恩平市期中）某中学用焦炭作为燃料供应开水，若焦炭放出 1.26106J 的热 量。问： （1） 若这些热量全部被 10kg 的煤油吸收， 能使煤油的温度升高多少？ （煤油未沸腾） （2）若这些热量有 25%被水吸收，能将多少 k
19、g 的水从 25加热到 100？c水 4.2103J/（kg） 、c煤油2.1103J/（kg） 【解析】 （1）由题知，煤油吸收的热量 Q吸Q放1.26106J， 根据 Q吸cmt 可得，煤油升高的温度： t60； （2）由题知，水吸收的热量： Q吸25%Q放25%1.26106J3.15105J； 由 Q吸cmt 可得水的质量： m水1kg。 答： （1）能使 10kg 的煤油温升高 60； （2）该热量有 25%被水吸收，能将 1kg 水从 25加热到 100。 考点考点二：利用公式二：利用公式 Qqm 求解求解 3 （2019 秋嘉祥县期末）有朋自远方来，烧一壶热水，拈几许茶叶，置于瓷
20、制器皿中， 沸水冲泡，这是山东人独有的待客之道。如果用酒精炉烧水，将质量为 2kg，温度为 10的水加热（1 个标准大气压下） ，需完全燃烧 42g 酒精，酒精炉效率为 70%， （已 知 c水4.2103J/（kg） ，q酒精3.0107J/kg） 。 求： （1）42g 酒精完全燃烧放出的热量； （2）水升高的温度是多少？ 【解析】解： （1）42g 酒精完全燃烧放出的热量： Q放m酒精q酒精4210 3kg3107J/kg1.26106J； （2）由 100%可得，水吸收的热量： Q吸Q放1.26106J70%8.82105J， 由 Q吸cmt 可得，理论上水升高的温度： t105， 因
21、标准气压下水的沸点为 100，且沸腾以后温度不变， 所以，水实际升高的温度为 1001090。 答： （1）42g 酒精完全燃烧放出的热量是 1.26106J； （2）水升高的温度是 90。 4 （2019 秋厦门期末）核能来源于核反应时原子核释放的能量。1g 铀 235 全部裂变释 放的能量相当于 2800kg 的煤完全燃绕放出的热量。已知水的比热容为 4.2103J/ （kg） ，煤的热值为 3107J/kg。问： （1）1g 轴 235 全部裂变释放的能量是多少焦？ （2）这些能量最多可以将多少千克的水从 0加热至沸腾（1 标准大气压下）？ 【解析】 （1）2800kg 煤完全燃烧释放的
22、热量： Q放m煤q2800kg3107J/kg8.41010J， 则由题意可知，1g 轴 235 全部裂变释放的能量：Q铀放Q放8.41010J； （2）由题知，Q吸Q铀放8.41010J， 1 标准大气压下，水的沸点为 100，即水的末温为 100， 由 Q吸cm（tt0）可得加热水的质量： m水2105kg。 答： （1）1g 轴 235 全部裂变释放的能量是 8.41010J； （2）这些能量最多可以将 2105kg 的水从 0加热至沸腾（1 标准大气压下） 。 5 （2019 秋苏州期末）天然气是一种清洁燃料。苏州很多出租车己使用天然气来代替 燃油，某出租车在一段时间内消耗了 500g
23、 天然气。求： （1）这些天然气完全燃烧，可放出多少热量？ （2）若这些热量 30%用来做有用功，可使牵引力为 5103N 的出租车匀速行驶多少距 离？ （天然气的热值为 4.4107J/kg） 【解析】解： （1）这些天然气完全燃烧，可放出的热量： Q放mq0.5kg4.4107J/kg2.2107J； （2）由题知，转化为的有用功： W有用Q放30%2.2107J30%6.6106J， 由 W有用Fs 得行驶的路程： s1320m。 答： （1）这些天然气完全燃烧，可放出的热量为 2.2107J； （2） 若这些热量30%用来做有用功， 可使牵引力为5103N的出租车匀速运动1320m。
24、考点考点三：利用公式三：利用公式 QqV 求解求解 6（2019 秋桂林期末） 桂林市政府“为民办实事”之燃气改造工程正在老城区迅速推进。 （1）已知燃气的热值为 q4107J/m3，求完全燃烧 0.21m3的燃气可放出多少 J 的热 量？ （2）在 1 标准大气压下，如果这些热量全部被水吸收，则能使多少 kg 的水从 20 烧至沸腾？水的比热容 C水4.2103J（/kg） 【解析】解： （1）完全燃烧 0.21m3天然气放出的热量： Q放Vq0.21m34107J/m38.4106J； （2）若这些热量全部被水吸收，则水吸收的热量：Q吸Q放8.4106J， 在 1 标准大气压下，水的沸点为
25、 100， 由 Q吸cmt 可得，加热水的质量： m25kg。 答： （1）完全燃烧 0.21m3的燃气可放出 8.4106J 的热量； （2）能使 25kg 的水从 20烧至沸腾。 考点考点四：利用热机效率公式求解四：利用热机效率公式求解 7 （2020埇桥区一模） “运 20”是我国自主研发的大型运输机， 它的发动机是一种热机， 通过航空煤油在气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力， 若“运 20”在高空中飞行时，在恒定的水平推力 F 作用下，以 720km/h 的速度沿水平 方向匀速航行 1h，需要燃烧航空煤油 4800kg，已知飞机发动机提供的机械功率是 3.210
26、7W，航空煤油的热值为 q4.0107J/kg。则在这 1h 内： （1）航空煤油完全燃烧放出的热量是多少？ （2）该发动机的热机效率是多大？ 【解析】解： （1）航空煤油完全燃烧放出的热量为： Q放qm4l07J/kg4800kg1.921011J。 （2）该飞机沿水平方向匀速航行 1h，则发动机做的功为： WPt3.2107 W3600s1.1521011J， 发动机的热效率为： 100%100%60%。 答： （1）航空煤油完全燃烧放出的热量是 1.921011J； （2）该飞机发动机的热机效率是 60%。 8 （2020石家庄模拟）五一期间，小明爸爸利用家中汽车进行了自驾旅游，小汽车以
27、 120km/h 速度行驶了 2h，从油量指示表上估计出消耗汽油约 16L汽油密度 0.75103kg/m3，汽油热值 q4.5107J/kg。小明从物理书上了解到汽油机的效率约为 30%求： （1）16L 汽油完全燃烧放出的热量； （2）汽车发动机输出的有用功； （3）汽车匀速行驶过程中所受的阻力。 【解析】解： （1）消耗的汽油体积： V16dm31610 3m3 汽油质量： mV0.75103kg/m31610 3m312kg， 汽油完全所释放的热量： Q放mq4.5107J/kg12kg5.4108J； （2）发动机的效率为 30%，由 得，发动机输出的有用功： W有Q放5.4108J
28、30%1.62108J； （3）汽车行驶的路程： svt120km/h2h240km2.4105m， 由 WFs 可知，汽车牵引力： F675N， 因汽车匀速行驶，所受的阻力： fF675N。 答： （1）16L 汽油完全燃烧放出的热量为 5.4108J； （2）汽车发动机输出的有用功为 1.62108J； （3）汽车匀速行驶过程中所受的阻力是 675N。 9 （2019肥西县三模）如图所示是一款无人驾驶汽车原型图。汽车自动驾驶时使用雷 达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况。该款车以 20m/s 的速度在一段 平直的公路上匀速行驶了 3km 时，消耗汽油 0.4kg。假设汽油完全燃烧，
29、汽油的热值 为 4.5107J/kg，汽油机的效率为 30%，那么在这段运动过程中，求： （1）该汽车发动机做的有用功是多少？ （2）汽车行驶中受到的阻力多大？ 【解析】解： （1）汽油完全燃烧放出的热量为 Qmq0.4kg4.5107J/kg1.8107J， 因为 ， 所以 W有用Q总30%1.8107J5.4106J； （2）因为 WFs， 所以发动机的牵引力为 F1800N， 由二力平衡可知，阻力：fF1800N。 答： （1）该汽车发动机做的有用功是 5.4106J； （2）汽车行驶中受到的阻力为 1800N。 10 （2019平和县一模）上汽大通 FCV80 是国内第一款运用全新准入
30、标准的燃料电池轻 客车型，它是用氢气代替石油作为燃料，用燃料电池代替发动机，氢气在燃料电池中 与氧气发生反应产生电能据悉，其功率可达 75kW，续航里程可达 500km。已知车载 储氢罐的氢存储量为 6.2kg 氢气的热值为 1.4108J/kg。 （1）一罐氢气完全燃烧放出的热量是多少？ （2）若该车以最大功率匀速行驶时，速度可达 108km/h，此时该车所受的阻力是多 大？ （3）在某次测试中发现，该车以最大功率行驶时，每消耗一罐氢气能行驶 1.5h，则 该车燃料的效率是多少？（保留一位小数） 【解析】解： （1）一罐氢气完全燃烧放出的热量： Q放mq6.2kg1.4108J/kg8.68
31、108J； （2）该车的速度：v108km/h108m/s30m/s， 根据 PFv 得， 该车以最大功率用最高速度匀速直线行驶时，所受阻力： fF牵2500N； （3）该车以最大功率行驶 1.5h 所做有用功： W有Pt75103W1.53600s4.05108J， 燃料效率：100%100%46.7%。 答： （1）一罐氢气完全燃烧放出的热量是 8.68108J； （2） 若该车以最大功率匀速行驶时， 速度可达108km/h， 此时该车所受的阻力是2500N； （3）在某次测试中发现，该车以最大功率行驶时，每消耗一罐氢气能行驶 1.5h，则 该车燃料的效率是 46.7%。 考点考点五：综合
32、计算五：综合计算 11 （2020遵义模拟）如图所示，是我国自行设计研制的大型灭火、水上救援水陆两栖 飞机鲲龙600，2018 年 10 月 1 日，鲲龙600 完成了首次水上高速滑行试验，飞 机操控稳定， 各系统工作正常。 若鲲龙600以270km/h的速度匀速直线滑行10min， 消耗航空煤油 675kg，飞机发动机的功率为 2.25107W，求： （航空煤油的热值为 4107J/kg） （1）675kg 的航空煤油完全燃烧放出的热量； （2）飞机在滑行过程中受到的阻力； （3）发动机的效率。 【解析】解： （1）航空煤油完全燃烧放出的热量： Q放mq675 kg4107J/kg2.710
33、10J； （2）由 P得，滑行 10min 牵引力做功： WPt2.25107W600s1.351010J； 由 v得，飞机滑行 10min 通过的路程： svt270km/hh45km4.5104m； 由 WFs 得，飞机受到的牵引力： F3105N； 因为飞机做匀速直线运动，受力平衡， 所以飞机受到的阻力 fF3105N； （3）发动机的效率： 100%100%50%。 答： （1）675kg 的航空煤油完全燃烧放出的热量为 2.71010J； （2）飞机在滑行过程中受到的阻力为 3105N； （3）发动机的效率为 50%。 12 （2019成都模拟）如图所示，2017 年 12 月 24
34、 日，广东珠海金湾机场，由我国航 空工业自主研发的首款大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600 成功首飞。飞机总体技术水 平和性能达到当前国际同类飞机的先进水平， 完全具有自主知识产权。 若飞机在空中 飞行时获得 1.6105N 的水平推力，以 500km/h 的速度沿水平方向匀速航行 1h，需要 完全燃烧热值为 4107J/kg 的航空煤油 4000kg。 （1）航空煤油完全燃烧放出的热量。 （2）发动机的效率。 【解析】解： （1）航空煤油完全燃烧放出的热量： Q放mq4000kg4107J/kg1.61011J； （2）根据 v可得，飞机匀速航行 1h 前进的距离： svt500km/h1h5
35、00km5105m； 发动机所做的有用功： WFs1.6105N5105m81010J； 发动机的热机效率： 100%50%。 答： （1）航空煤油完全燃烧放出的热量为 1.61011J； （2）发动机的热机效率为 50%。 13 （2020宜昌模拟）2018 年 10 月 20 日，国产大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600 成功实 现水上起降，如图所示。AG600 装有 4 台国产 WJ6 涡轮螺旋桨发动机，是国家为满 足森林灭火和水上救援的迫切需要， 研制的大型特种用途民用飞机， 既能在陆地上起 降，又能在水面上起降，是一艘会飞的船。飞机发动机的热效率和推进效率是反映飞 机性能的重要指标。
36、发动机的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，推进效率是指发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与获得的机械 能之比。飞机的部分参数如表所示： WJ6 发动机数量 4 台 最大起飞质量 53.5t 最大巡航速度 500km/h 发动机巡航推力 4.6104N 发动机的热效率 40% 发动机的推进效率 （1）“鲲龙”AG600 在水面降落的过程中，重力势能 ，动能 。 （2）AG600 以最大速度满载巡航 2h，消耗燃油 5000kg，燃油完全燃烧获得的内能是 多少？此过程中发动机的推进效率为多大？（燃油的热值为 q4.6107J/kg） 【解析】解： （1）“鲲龙 AG
37、60 在水面降落的过程中，质量不变，高度减小，速度减小，所以重力 势能减小，动能减小。 （2）燃油完全燃烧获得的内能： Qmq5000kg4.6107J/kg2.31011J。 由 100%得，获得的机械能： W机Q40%2.31011J9.21010J， 由 v得，通过的路程： svt500km/h2h1000km106m， 推力做的有用功： W有Fs4.6104N106m4.61010J， 所以，发动机的推进效率： 100%100%50%。 故答案为： （1）减小；减小； （2）燃油完全燃烧获得的内能是 2.31011J；发动机的推 进效率为 50%。 14 （2019 秋连山区期末）如图
38、所示，是最新一款无人驾驶汽车图片。汽车自动驾驶时 使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况。该款车以 72km/h 的速度 在一段平直的公路上匀速行驶了 8km 时， 消耗汽油 1.510 3m3， 假设燃油完全燃烧， 汽油机的效率为 30%，则这段运动过程中； （1）汽油完全燃烧放出多少热？ （2）该汽车发动机做的有用功是多少？该汽车发动机的输出功率为多少？ （3）该汽车在以此速度行驶的过程中，受到的阻力是多大？（汽油的密度为 0.8103kg/m3，汽油的热值取 4.5107J/kg） 【解析】解： （1）由 得，消耗汽油的质量为： mV0.8103kg/m31.510 3 m3
39、1.2kg； 汽油完全燃烧放出的热量： Q放mq1.2 kg4.5107J/kg5.4107J； （2）由 得，汽油机的有用功： WQ放30%5.4107J1.62107J； 由 v得， 汽车运动的时间： th400s； 汽车的输出功率： P4.05104W； （3）v72km/h20m/s， 根据 PFv 可得，牵引力： F2025N， 该汽车在以此速度行驶的过程中， 阻力和牵引力是一对平衡力， 所以阻力 fF2025N。 答： （1）汽油完全燃烧放出的热是 5.4107J； （2） 该汽车发动机做的有用功是 1.62107J； 该汽车发动机的输出功率为 4.05104W； （3）该汽车在以此速度行驶的过程中，受到的阻力是 2025N。
