14.2 热机的效率-2021-2022学年九年级物理全一册课后分层拔高训练（人教版）

14.2 热机的效率 【基础巩固】 1．在热机里,用来做_______的那部分能量,与燃料_______放出的能量之比,叫做热机的效率. 【答案】有用功;完全燃烧 【解析】热机的效率是有用功和燃料完全燃烧放出的能量之比，和机械效率的符号相同，不同的热机效率一般不同。 2．1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫热值，符号为q，单位是　 　。热值与燃料的质量 （选填“有关”或无关）；燃料完全燃烧放出热量计算Q＝　 　 。 【答案】J/kg或J/m3；qm或Q＝qV。 【解析】热值是指1kg（或1m3）的某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。单位：J/kg或J/m3，热值是燃料本身的特性，与质量无关； 燃料完全燃烧放出热量的计算公式：Q＝qm或Q＝qV。 3．质量相同的两种燃料，密度大的，体积　 　；它们完全燃烧时，热值大的，放出的热量　 　。 【答案】小，多 【解析】由公式V＝m/ρ可知：质量相同的不同物质，密度大的，体积小。 由公式Q＝mq可知：质量相同的两种燃料，完全燃烧时，热值大的，放出的热量多。 4．国家“西气东输”工程正源源不断地向我市输送清洁能源——天然气。天然气燃烧时，可以将________能转化为内能。已知天然气的热值为4×107J/m3,则每输送100m3的天然气，完全燃烧后就相当于向我市输送了_____________J的能量。 【答案】化学；4×109 【解析】天然气燃烧时将化学能转化成内能； 每输送100m3的天然气，完全燃烧后产生的能量：Q＝qV＝4×107J/m3×100m3＝4×109J。 5．在常温常压下，完全燃烧　 　酒精放出的热量可以使10kg水的温度升高50℃（假设酒精燃烧放出的热量完全被水吸收，酒精热值为3.0×107J/kg） 【答案】0.07kg 【解析】水吸收的热量： Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×10kg×50℃＝2.1×106J， 由题知，Q放＝Q吸＝2.1×106J， ∵Q放＝mq， 即：2.1×106J＝m×3.0×107J/kg， 解得：m＝0.07kg。 6．在挑选汽车时,发动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做出初步的判断.输出功率相同时,汽油味越淡,汽车发动机效率越　　　　,原因是 　　　　　　　　 .  【答案】高; 燃料燃烧充分、效率高 【解析】输出功率相同的汽车,燃烧相同的汽油(总能量相同),汽油味越淡,说明燃烧的越充分,燃烧放出的热量越多,转化成的有用功越多,发动机的效率越高. 7．（2021广东）如图为火箭发射的场景，火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的 　 　大，火箭发射升空时，燃料的化学能转化为 　 　 能，再转化为火箭的机械能，这个过程中火箭的机械能 　 　（选填“守恒”或“不守恒”）。 【答案】热值；内；不守恒 【解析】（1）运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较大的热值，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量；并且所需的液态氢的体积小，便于储存和运输。 （2）火箭发射升空时，燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的内能，燃气对火箭做功，又将内能转化为火箭的机械能，使得火箭的机械能增大，所以机械能不守恒。 8．（2021亭湖区二模）用煤气灶把2kg，初温为30℃的水烧到80℃，消耗了20g煤气，已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值为4.2×107J/kg，则水吸收的热量为　　 J，煤气完全燃烧放出的热量为　　 J，煤气灶烧水的效率为　　% 【答案】4.2×105；8.4×105；50 【解析】（1）水吸收的热量为： Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（80℃﹣30℃）＝4.2×105J， （2）煤气完全燃烧放出的热量： Q放＝mq＝0.02kg×4.2×107J/kg＝8.4×105J， （3）煤气灶烧水的效率： η100%100%＝50% 9．（2021达州）如图所示是四冲程汽油机的 　 　冲程，该冲程中，汽缸内燃气的内能 　 　（选填“变大”“变小”“不变”）；0.5kg汽油完全燃烧后放出热量的42%被质量为100kg、初温为25℃的水吸收，可使水温升高到 　 　℃。[q油＝4.6×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 【答案】做功；变小；48℃ 【解析】图中，两个气阀关闭，火花塞喷出电火花，活塞向下运动，是做功冲程，在这一过程中化学能转化为内能再转化为机械能，汽缸内燃气的内能变小； 完全燃烧0.5kg汽油放出的热量42%被吸收， Q放＝m汽油q汽油＝0.5kg×4.6×107