第2节 热机效率
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评卷人
得分
一、单选题
1. 关于燃料的热值,下列说法正确的是( )
A. 燃料的热值与燃料的燃烧情况有关
B. 容易燃烧的燃料的热值一定大
C. 煤的热值比干木柴的大,煤燃烧放出的热量比干木柴放出的热量多
D. 0.5 kg煤油和1.5 kg煤油的热值一样大
2. 一杯酒精烧掉一半以后,剩下的酒精 ( )
A. 热值与比热容都减半 B. 热值与比热容都不变
C. 热值不变,比热容减半 D. 热值减半,比热容不变
3. 少数不法商人把一种黑色石头掺在优质煤中高价出售。客户为了不上当受骗,辨别煤中是否掺杂的最恰当的方法是检测下面哪一个物理量( )
A. 质量 B. 温度 C. 热值 D. 比热容
4. 火箭发动机常采用液态氢作为燃料,原因是液态氢具有 ( )
A. 较大的比热容 B. 较低的沸点
C. 较大的热值 D. 较高的凝固点
5. 煤的热值大于干木柴的热值,是指( )
A. 煤比干木柴含有的热量多
B. 烧煤比烧干木柴产生的温度高一些
C. 烧煤比烧干木柴产生的热量多一些
D. 在完全燃烧的情况下,要使它们放出相同的热量,烧煤用的质量较少
5
6. 如图所示为内燃机的能流图,则内燃机的效率可表示为( )
A. η=×100% B. η=×100%
C. η=×100% D. η=×100%
7. 下图中能正确表示某种燃料的热值q与燃料所放出的热量Q关系的是( )
A. B. C. D.
8. 做同样多的功,甲柴油机用3 h,消耗了2 kg柴油;乙柴油机用2 h,消耗了3 kg柴油,下列说法中正确的是( )
A. 甲功率大,效率高 B. 甲功率大,效率低
C. 乙功率大,效率高 D. 乙功率大,效率低
9. 热机的效率较低,为了提高热机的效率,你认为下列方法目前不可能的是 ( )
A. 尽量使燃料充分燃烧
B. 尽量减少各种热损失
C. 尽量减少因克服摩擦力而额外消耗的能量
D. 想办法把燃料放出的热量全部用来做有用功
10. 下列关于热值和热机效率的描述,正确的是 ( )
A. 使燃料燃烧更充分,可以增大热值
B. 使燃料燃烧更充分,可以提高热机效率
C. 燃料燃烧释放的热量越大,热值越大
D. 热值和热机效率都是定值,与外界条件无关
11. 在“比较质量相等的不同燃料充分燃烧时放出的热量”的活动中,小明发现分别使5 g的酒精和5 g的碎纸片充分燃烧后,被它们加热的各100 g、25 ℃的水的温度分别上升到80 ℃和45 ℃。这说明 ( )
A. 燃烧酒精总比燃烧碎纸片放出的热量多
B. 酒精含有的热量比碎纸片大得多
C. 酒精的内能比碎纸片的内能大得多
D. 酒精的热值比碎纸片的热值大
12. 两台汽油机,若甲汽油机的效率高于乙汽油机,则( )
A. 甲汽油机消耗的汽油少于乙汽油机消耗的汽油
B. 甲汽油机的功率大于乙汽油机的功率
5
C. 在功率相同的情况下,甲汽油机消耗的汽油少于乙汽油机消耗的汽油
D. 在输出功相同的情况下,甲汽油机消耗的汽油少于乙汽油机消耗的汽油
评卷人
得分
二、填空题
13. 随着经济的发展,汽车已进入了普通百姓的家庭.在挑选汽车时,发动机(汽油机)效率的高低是区分汽车优劣的重要指标之一.有经验的司机可以通过闻尾气的气味作出初步的判断.输出功率相同时,汽油味越淡,汽车发动机效率越 (填“高”或“低”),原因是 .
14. 我国“西气东输”工程中,天然气与煤相比,从热学角度分析,突出的优点是 ,从环保角度分析,突出的优点是 。
15. 已知天然气的热值为4.0×107 J/m3,完全燃烧2.1 m3的天然气可以获得 J的热量,不计热量损失,这些热量可以使500 kg的水,温度升高 ℃.[c水=4.2×103 J/(kg·℃)].
16. 一个成年人参加一次长跑,身体消耗的能量为6.6×106 J,这些能量要完全燃烧0.55 kg的干木柴才能得到,则干木柴的热值为 ;如果用掉一半,干木柴的热值将变为 .
17. 一台单缸四冲程柴油机,飞轮转速为3 600转/分,该柴油机活塞1 s对外做功 次。若其效率为40%,消耗5 kg的柴油转化成的机械能是 J。(q柴油=4.3×107 J/kg)
评卷人
得分
三、实验题
18. 某同学学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系。他实验时组装了如图所示的两套完全相同的装置,并每隔1分钟记录了杯中水的温度(见下表)。
加热的时间/min
0
1
2
3
4
5
6
甲杯水温/℃
25
27
29
32
34
36
38
乙杯水温/℃
25
26
27
28
29
30
31
5
(1)在安装、调整实验器材时,科学合理的顺序是(甲图中):先调整固定 的位置,再调整固定 的位置。(均填“A”或“B”)
(2)除了图中所示的器材外,本实验还需要的测量工具有 和 。
(3)为保证实验结论的可靠,实验时应控制两套装置中相同的量有加热时间和水的 、 。
(4)通过表中记录的数据,你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是 。
(5)该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量,并记录了数据,利用公式Q吸=cm(t-t0),计算出了水吸收的热量,他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果可靠吗? ,为什么? 。
评卷人
得分
四、计算题
19. 某团队在海拔3000多米高山上野营时,使用铁锅烧水,他们发现把体积为2 L的水从10 ℃加热到85 ℃时,共消耗了5 kg的干木柴,已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),干木柴的热值为1.2×107 J/kg.求:
(1)5 kg干木柴完全燃烧放出的热量.
(2)水吸收的热量.
(3)铁锅烧水的效率.
(4)他们也发现在高山上用铁锅煮马铃薯时,尽管锅里的水哗哗地沸腾了很长时间.马铃薯还是煮不软,为什么?
参考答案
1. 【答案】D【解析】燃料的热值只与燃料的种类有关,与燃料的燃烧情况、是否容易燃烧、燃料的质量无关;燃料燃烧放出的热量与是否完全燃烧、燃料的热值和质量都有关,因此热值大的燃料燃烧不一定放出的热量多。故选D。
2. 【答案】B【解析】热值是燃料的固有性质，只与燃料的种类有关，比热容也是物质的一种性质，也只与物质的种类有关，当一杯酒精烧掉一半以后，剩下的酒精的热值和比热容都不变，所以选项A、C、D的说法错误，B正确。
3. 【答案】C【解析】热值表示的是当燃料完全燃烧时，放热本领大小的物理量。对于不同的燃料，当燃烧的质量完全相同时，放出的热量会不同，因此在煤中掺入矸石后,在燃烧过程中放出的热量会大大减少,故可通过热值来判断。
4. 【答案】C【解析】液态氢具有较大的热值,由公式Q=qm,质量相同的不同燃料,热值大的完全燃烧时放出的热量多。
5
5. 【答案】D【解析】煤的热值大于干木柴的热值，由Q放=mq可知,当完全燃烧相同质量的煤和干木柴,煤放出的热量多，当使它们放出相同的热量时，烧煤用的质量较少，故D正确；不能说明烧煤比烧干木柴产生的热量多、产生的温度高,更不能说明煤、干木柴含有热量多少,故A、B、C的说法错误,故选D。
6. 【答案】B
7. 【答案】A【解析】热值与放出热量无关,故选A。
8. 【答案】D【解析】由公式P=可知：W相同时，P与t成反比。因为t甲>t乙，所以P甲
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