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第十四章 内能的利用第2节 热机的效率一．选择题（每小题2分，共20分）1．关于燃料和热值，以下说法正确的是 （　　）A．燃料热值与燃料的质量无关B．容易燃烧的燃料，热值一定大C．煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量比燃烧木柴放出的热量一定多D．为了提高锅炉的效率，一定要用热值高的燃料2．我国在航天工程中使用的长征系列运载火箭，大多选用液态氢作为燃料，主要原因是液态氢具有 （　　）A．较低的沸点 B．较大的热值 C．较大的比热容 D．较高的凝固点3．一台四冲程内燃机飞轮转速为1800r/min，它1s完成了 （　　）A．30个冲程 B．60个冲程 C．120个冲程 D．160个冲程4．下列关于热现象的说法中正确的是 （　　）A．火箭使用液态氢作燃料，是因为液态氢含有的热量多B．0℃的水变成0℃的冰，温度不变，内能不变C．在汽油机的压缩冲程中，内能转化为机械能D．集中供暖采用热水循环，是利用了水的比热容较大的性质5．如图是某内燃机能量流向图，该内燃机的热机效率是 （　　）A．25% B．40% C．75% D．35%6．以下说法中正确的是 （　　）A．甲汽油机的热机效率比乙汽油机的热机效率高，说明甲消耗的汽油比乙少B．汽油机的压缩冲程内能转化为机械能C．汽油的热值比柴油的热值大，说明汽油燃烧时放出的热量多D．四冲程汽油机的做功冲程使汽车获得动力7．甲、乙两汽车，甲的汽油机效率比乙的汽油机效率高，这表明 （　　）A．甲做功比乙多B．甲做功比乙快C．甲消耗的汽油比乙少D．以相同的牵引力行驶相同的路程，甲耗油比乙少　8．下列提高燃料利用率的方法不正确的是 （　　）A．尽量增大受热面积 B．选用热值较高的燃料C．把煤磨成煤粉，用空气吹进炉膛 D．烧煤时，加大送风量9．质量为5kg的汽油，用去一半后剩下的汽油 （　　）A．密度、比热容、热值都变为原来的一半B．密度不变、比热容、热值变为原来的一半C．密度、比热容变为原来的一半，热值不变D．密度、比热容、热值都不变10．0.2kg木炭完全燃烧后放出的热量的80%被50kg初温为20℃的水吸收，则水可以升高到多少℃？（已知木炭的热值为3.4×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）结果保留整数）（　　）A．32℃ B．52℃ C．46℃ D．50℃二．填空题（每空1分，共22分）11．航天飞机用氢作燃料，这是因为氢的　　　　　　较大．人们用冷水冷却汽车发动机，用热水取暖，主要是因为水的　　　　　　较大．通常情况下，与同等质量的其他物质构成的物体相比，升高或降低相同温度，水吸收或放出的热量较　　　　　　（填“多”或“少”）．12．内燃机工作时，燃料的能量转化为：有用的机械能、废气的内能、机械损失和散热损失．某汽油机的能量损失所占的百分率是：废气内能35%，散热损失30%，机械损失10%，则该汽油机的热机效率是　　　　　　．13．一台柴油机飞轮的转速为2400r/min，则在1s内，柴油机完成　　　　　　个冲程；对外做功的次数是　　　　　　．14．酒精灯里有100g酒精，若燃烧掉一半，则剩余酒精的比热容　　　　，热值　　　　．（两空均选填“变大”、“不变”或“变小”）15．焦炭的热值是3×107J/kg，表示的物理意义是　　　 　　　；不考虑热损失，完全燃烧0.42kg焦炭可以使　　　　　　kg的水温从20℃升高50℃．16．在汽油机的四个冲程中，机械能转化为内能的是　　　　　　冲程．如图所示汽油机正在进行的是　　　　　　冲程．已知汽油的热值为4.6×107J/kg，则完全燃烧100g汽油放出的热量为　　　　　　J．(第18题图) (第17题图) (第16题图)17．分别用两个完全相同的“热得快”同时给质量和温度相同的A、B 两种液体加热，它们的温度随时间变化的图象如图所示，由图象可以看出，　　　　　　液体的比热容较大，两种燃料的热值之比为2：1，它们的质量之比为1：4，那么这两种燃料完全燃烧放出的热量之比为　　　　　　．18．如图所示，是A、B两种燃料完全燃烧释放的热量Q与其质量m的关系图，从图中可看出A燃料的热值　　　　　　（选填：“大于”、“小于”或“等于”）B燃料的热值，在燃烧的过程中，A燃料的热值　　　　　　（选填：“变大”、“变小”或“不变”）．19．1kg某种燃料　　　　　　放出的热量，叫做这种燃料的热值．木炭热值是3.4×107J/kg，其物理意是　　　　　　；若要得到1.7×106J的热量，要完全燃烧　　　　　　 kg木炭．20．在内燃机中，用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做　　　　　　一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占25%，废弃带走的能量占30%，摩擦等机械损耗占10%，则内燃机的热机效率为　　　　　　．三、计算题（每小题5分，共10分）　21．如图所示是一辆质量为1.2t的小汽车，以72km/h速度在一段平直公路匀速行驶了1h，油耗为6kg，它所受的阻力是车重的0.1倍（假设汽油完全燃烧，热值q=4.6×107J/kg）．（1）这段时间内汽车牵引力做功？（2）汽车发动机的效率是多少？22．一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量约为8.4×106 J，这些能量相当于完全燃烧0.7kg的干木柴才能得到．将这些干木材放在煤炉中用来烧水，可以使8kg的水温度升高50℃，已知水的比热容为4.2×l 03 J/（kg．℃）．求：（1）干木材的热值．（2）8kg的水温度升高50℃所吸收的热量．（3）此煤炉烧水时的效率．四、简答题（每小题4分，共8分）23、请你从环保、节能、经济等角度简述兴建垃圾发电厂的意义。24、在热机的整个工作过程中，哪些方面可能造成热量的损失？五．实验与探究题（每空2分，共30分）25、在比较不同燃料热值的实验中，小明利用与图示完全相同的两套实验装置，分别在燃烧皿中放入质量相同的燃料甲和燃料乙，点燃后对质量都为100g和初温都为20℃的水加热．燃烧相同时间后，用甲加热后的水温度为30℃，另一杯温度为24℃．（水的比热容为4.2×103J/（kg ℃））（1）加热过程中水的内能　　　（选填“增大”或“减小”），用甲加热的水吸收的热量为　　　J．（2）该实验的现象　　　（选填“能”或“不能”）说明甲的热值较大．你判断的理由是　　　　　．(第26题图) (第25题图)　26．小明想比较不同燃料的热值．他利用图示完全相同的两套实验装置装了质量相同的酒精和碎纸片分别同时给质量和初温相同的水加热，比较相同时间内水升高的温度．（1）小明实验方案中存在明显问题，请你帮他指出来．答：　　　 　　　．（2）小华针对小明方案中存在的问题，对方案的错误部分进行修改．简要写出修改后正确的实验方案．答：　 　　　　　．（3）为了正确完成实验，除了图示装置还需要的一个测量器材是　　　　　　．（4）小华按正确方法进行实验后，发现（a）中温度计最后的示数是（b）中温度计最后示数的2倍，小华就认为酒精的热值是碎纸片的2倍的结论．这个结论是　　　　．（选填“正确的”或“错误的”）27．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体初温相同．当燃料燃烧完时（烧杯内的液体均未沸腾），立即读取相应温度计的读数，分别为T甲、T乙和T丙，且有T甲＞T乙＞T丙．（1）在实验中，三个烧杯中a、b液体的　　　　　　（选填“质量”或“体积”）必须相同；（2）比较不同物质的比热容，应选择　　　　　　两图进行实验，实验液体a的比热容x水与实验液体b的比热容cb相比，有ca　　　　　　cb（选填“＞”、“=”或“＜”）；（3）比较不同物质的热值，应选择　　　　　　两图进行实验，实验燃料1的热值q1与实验燃料2的热值q2相比，有q1　　　　　　q2（选填“＞”、“=”或“＜”）；（4）在甲装置中，若燃料为酒精，烧杯内的液体为质量为200g的水，点燃燃料直至燃烧完，温度计的示数由20℃上升到70℃，再结合“10g”燃料这一数据，计算出燃料的热值，通过实验算出的热值与实际相比　　　（选填“偏大”或“偏小”），理由是：　　　　　　．参考答案一、选择题1、A 2、B 3、B 4、D 5、D 6、D 7、D 8、B 9、D 10、C二、填空题11、热值 比热容 多12、25%13、80 2014、不变 不变15、1千克的焦炭完全燃烧放出的热量是3×107J 10016、压缩 做功 4.6×10617、B 1：218、小于 不变19、完全燃烧 1kg木炭在完全燃烧时放出的热量是3.4×107J 0.0520、热机的效率 35%三、计算题21、解：（1）m=1.2t=1.2×103kg； G=mg=1.2×103kg×10N/kg=1.2×104N；汽车所受阻力：f阻=0.1G=0.1×1.2×104N=1.2×103N；因为轿车匀速行驶，所以F=f阻=1.2×103N；根据v=，汽车的路程s=vt=72km/h×1h=72km=7.2×104m，牵引力的功：W=Fs=1.2×103N×7.2×104m=8.64×107J；（2）汽油完全燃烧释放出的热量：Q=mq=6kg×4.6×107J/kg=2.76×108J，发动机的效率η==×100%≈31.3%．答：（1）这段时间内汽车牵引力做功为8.64×107J；（2）汽车发动机的效率是31.3%．22、解：（1）因为Q放=mq，所以q===1.2×107J/kg；（2）8kg的水温度升高50℃所吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×l 03 J/（kg ℃）×8kg×50℃=1.68×106J．（3）煤炉烧水时的效率：η=×100%=×100%=20%．答：（1）干木材的热值是1.2×107J/kg；（2）8kg的水温度升高50℃所吸收的热量是1.68×106J．（3）此煤炉烧水时的效率是20%．四、简答题23、答:（1）可以通过回收垃圾使废弃物成为二次能源（2）可以减少对土壤、空气、水等环境污染（3）可以减少垃圾推放所侵占的耕地，节约用地（4）可以带动垃圾处理产业，发展当地经济24、汽缸散热；废气带走；摩擦等。五、实验与探究题25、（1）增大；4.2×103；（2）不能；相同时间内，不同燃料燃烧的质量可能不相等26、（1）不应比较相同时间内水升高的温度；（2）比较燃料完全燃尽后水升高的温度；（3）天平；（4）错误．27、（1）质量；（2）甲、丙；＜；（3）甲、乙；＞；（4）小；存在热散失．

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