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章末小结与提升
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热量
质量
Q=mq
有用功
Q=Vq
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类型1 热机
1.某单缸四冲程汽油机每秒对外做功25次,则该汽油机飞轮的转速为 r/min。
3000
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2.国外有个“六冲程引擎”的奇妙发明,这种引擎在完成普通四冲程工作后,将水注入汽缸,水会瞬间变成水蒸气,从而再次推动活塞运动,产生第五冲程。第六冲程是让水蒸气进入冷凝器,变成可再次注入汽缸的水。下列说法中不正确的是( )
A.第五冲程相当于吸气冲程
B.第五冲程中是内能转化为机械能
C.第六冲程主要是将水蒸气压入冷凝器,要依靠飞轮的惯性来完成
D.耗油差不多时该引擎的效率比普通内燃机引擎的效率高些
A
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3.[烟台中考改编]如图所示,给试管里的水加热,水沸腾后,水蒸气推动橡皮塞冲出试管口,这个过程中能量的转化与下列选项中相同的是( )
C
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类型2 燃料的热值及热机效率的相关计算
4.我国自主研制的“红旗HQ3”无人驾驶汽车在某段平直公路上进行测试,汽车以18 m/s的速度匀速行驶了5 min,消耗燃油0.3 kg,汽车发动机的牵引力是1000 N。已知燃油的热值为4.5×107 J/kg,则消耗的燃油完全燃烧产生的热量是
J,发动机的效率是 。
40%
1.35×107
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5.一台单缸四冲程汽油机在一个工作循环中的平均功率是9.2 kW,该汽油机每分钟需燃烧汽油50 g,则该汽油机的效率是
(汽油的热值是4.6×107 J/kg)。
6.“涡轮增压”是目前在各种汽油机和柴油机中采用的一项节能、提高热机功率的技术。它是利用热机排出的废气带动涡轮旋转,先将新鲜空气压缩后再送入内燃机的进气口。这样做的好处是 (选填“增大”或“减小”)排出废气所带走的能量, (选填“提高”或“降低”)内燃机的效率。
提高
减小
24%
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7.蒸汽机是将燃料的化学能经锅炉、蒸汽轮机最终转化为机械能的机器。若锅炉、 蒸汽轮机的效率分别为20%和60%,则蒸汽机的效率为 。
8.关于热机效率,下列说法正确的是( )
A.热机效率越高,热机消耗的燃料越少
B.热机效率越高,热机做的有用功越多
C.热机效率越高,获得相同的有用功时,消耗的燃料就越多
D.热机效率越高,消耗相同的燃料时,获得的有用功就越多
D
12%
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9.如图所示是用于对外做机械功的某机器的能量流向图,根据图中数据判断下列说法中不正确的是( )
A.此机器可能是热机
B.此机器用于做有用功的效率为35%
C.输入100 J的内能,有65 J的能量浪费了
D.将此机器改进,效率可以达到100%
D
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10.核能来源于核反应时原子核裂变或聚变所释放的能量。1 g铀235全部裂变释放的能量相当于2800 kg的煤完全燃烧放出的热量。已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),煤的热值为3×107 J/kg。问:
(1)1 g铀235全部裂变释放的能量是多少?
(2)这些能量最多可以将多少千克的水从0 ℃加热至沸腾(1个标准大气压下)?
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解:(1)2800 kg煤完全燃烧释放的热量
Q放=m煤q=2800 kg×3×107 J/kg=8.4×1010 J
由题意可知,1 g铀235全部裂变释放的能量
Q铀放=Q放=8.4×1010 J
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11.全球汽车保有量在迅速增长,全球处于使用状态的汽车数量已突破10亿辆。如果每辆汽车每天耗油量为5 kg,汽油的热值为4.6×107 J/kg。求:
(1)假设汽油完全燃烧,每辆汽车每天消耗汽油所产生的热量是多少?
(2)如果汽车匀速行驶通过的路程是46 km,受到的阻力为2000 N,求汽车的效率是多少?
(3)如果汽车牵引力所做的功保持不变,将汽车内燃机的效率提高10%