专题14.2 热机的效率-2020届人教版九年级物理同步培优学案练习

14.2 热机的效率 1、燃料的热值 (1)燃料燃烧过程中的能量转化：燃烧过程中，储存在燃料中的化学能被释放，物体的 能转化为周围物体的 能。 (2)燃料的热值 ①定义： ，叫做这种燃料的热值。用符号“q”表示。 ②热值的单位 J/Kg，读作焦耳每千克。还要注意，气体燃料有时使用 ，读作焦耳每立方米。 ③热量的计算：一定质量m的燃料完全燃烧，所放出的热量为：Q= ，式中，q表示燃料的热值，单位是J/kg； m表示燃料的质量，单位是kg；Q表示燃料燃烧放出的热量，单位是J。 若燃料是气体燃料，一定体积V的燃料完全燃烧，所放出的热量为：Q=qV。式中，q表示燃料的热值，单位是J/m3；V表示燃料的体积，单位是m3；Q表示燃料燃烧放出的热量，单位是J。 2、热机效率 (1)定义： 。 (2)公式： 。式中，E有为做有用功的能量；Q总为燃料完全燃烧释放的能量。 (3)提高热机效率的主要途径：①改善燃烧环境，使燃料尽可能 燃烧，提高燃料的燃烧效率。②尽量减小各种热散失。 ③减小各部件间的 以减小因克服摩擦做功而消耗的能量。 ④充分利用废气带走的能量，从而提高燃料的利用率。 类型一 燃料的热值及其计算 例1． 下列关于热值的说法正确的是（　　） A．2kg煤的热值大于1kg煤的热值 B．燃料热值越大，燃烧放出的热量越多 C．热量燃烧不完全时热值变小 D．燃料的热值是燃料本身的特性，与其他因素无关 例2．为了减少大气污染，可对秸秆进行回收加工制成精秆煤，完全燃烧2kg秸秆煤可放出　 　J热量；若这些热量完全被水吸收，可使　 　kg水温度由20℃升高到60℃．[已知q秸秆煤＝2.1×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。 类型二 热机的效率 例3．如图是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率是（　　） A．25% B．35% C．40% D．75% 例4．为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是（　　） A．让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全 B．在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损失 C．尽量减少热机内部各部件间的摩擦 D．尽量增加热机的工作时间 类型三 有关热机的计算 例5．某台汽油机飞轮的转速为1800r/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．（q汽油＝4.6×107J/kg） 例6．2019年5月6日，聊城首批30辆氢燃料新能源公交车投放使用。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是22世纪最理想的能源，[c水＝4.2×103J/（kg•℃）；q氢＝1.4×108J/kg）求： （1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量； （2）若这些热量全部被质量为200kg，温度为15℃的水吸收，则水升高的温度； （3）某氢能源公交车以140kW的恒定功率做匀速行驶，如果0.3kg的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。 1．木炭的热值为3.4×107J/kg，它表示1kg木炭（　　） A．具有3.4×107J的热量 B．具有3.4×107J的内能 C．完全燃烧对外做功3.4×107J D．完全燃烧放出热量3.4×107J 2．古语道：“人要实，火要虚”。此话的意思是说做人要脚踏实地，才能事业有成：可燃物要架空一些，才能燃烧更旺。“火要虚”的目的是（　　） A．增大可燃物物的热值 B．降低可燃物的着火点 C．能使可燃物完全燃烧 D．提高了可燃物的利用率 3．小明用煤气灶烧水时，进行了如下思考，正确的是（　　） A．煤气燃烧越充分，其热值越大 B．加热过程中水的比热容变大 C．壶内水温度升高的过程中内能增大 D．水沸腾过程中吸收热量，温度不断升高 4．2016年8月，我国发射了全球首颗量子卫星。为纪念墨子，这个全球首颗量子卫星被命名为“墨子号”。发射卫星的火箭常使用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢具有（　　） A．较小的密度 B．较大的比热容 C．较高的热值 D．较低的沸点 5．关于热机的效率，下列说法正确的是（　　） A．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高 B．热机的效率越高，在做功同样多的情况下消耗的能量越多 C．热机的效率越高说明做功越快 D．热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的 6．下列有关热机效率、燃料热值、物体内能的说法中，正确的是（　　） A．热机所用燃料的热值越大，效率越高