(练习)课后素养评价8 热机效率和环境保护-【提分教练】2022-2023学年九年级物理全一册同步(沪科版)

知识点1　燃料的热值 1. 现探明中国南海海底有大量的可燃冰，已知可燃冰的热值比煤气的热值大得多，则完全燃烧相同质量的可燃冰和煤气，燃烧 可燃冰 放出的热量多，1 kg的可燃冰燃烧一半后，剩余可燃冰的热值 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 2. 汽车上的散热器用水作为冷却剂，这是利用了水的 比热容 较大的性质；散热器中装有10 kg的水，在温度升高20 ℃的过程中，水吸收的热量是 8.4×105 J，这些热量相当于完全燃烧 0.01 kg的天然气放出的热量。[水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，天然气的热值q＝8.4×107 J/kg] 解析：汽车散热器用水作为冷却剂，是利用了水的比热容较大的性质；水吸收的热量Q吸＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×10 kg×20 ℃＝8.4×105 J；由题知，Q放＝Q吸＝8.4×105 J，由Q放＝m气q可知，m气＝＝＝0.01 kg。 知识点2　热机的效率 3. 关于热机效率，下列说法正确的是(　B　) A. 在做功同样多的情况下，热机效率越高，消耗的燃料越多 B. 一般情况下柴油机的热机效率比汽油机的高 C. 热机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 4. 小琦家新安装了一台容积为0.5 m3的太阳能热水器，加满水后，经过4 h阳光的照射水温由原来的25 ℃升高到45 ℃。已知c水＝4.2×103 J/(kg·℃)、q焦炭＝3.0×107 J/kg、ρ水＝1.0×103 kg/m3。则： (1)在这4 h内水吸收的热量为多少焦耳？ (2)若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少千克的焦炭？ 解：(1)在这4 h内水吸收的热量 Q吸＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×1.0×103 kg/m3×0.5 m3×(45 ℃－25 ℃)＝4.2×107 J。 (2)燃烧焦炭所释放的能量 Q放＝＝＝2.1×108 J， 需要燃烧焦炭的质量 m＝＝＝7 kg。 1. 关于q＝的理解，下列说法正确的是(　D　) A. 热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比 B. 当燃料燃烧不充分时，热值将减小 C. 当燃料未燃烧时，其热值为0 D. 某种燃料的热值大小与是否充分燃烧无关 2. 酒精用去，则剩余部分酒精的密度、比热容和热值(　C　) A. 都变为原来的 B. 密度、比热容不变，热值变为原来的 C. 都不变 D. 热值不变，密度、比热容变为原来的 3. 下列有关热机的说法不正确的是(　B　) A. 热机效率不能达到100% B. 一般采用增大热机功率的方法来提高热机效率 C. 热机效率越高，在输出同样多功的情况下，消耗燃料越少 D. 热机的大量使用会造成环境污染 4. 由于利欲熏心，少数不法煤商将煤矸石破碎后掺在优质煤中高价销售，客户为了不上当，最恰当的方法是检测煤的(　A　) A. 热值　　　　　　 B. 质量 C. 比热容 D. 温度 解析：热值是燃料的一种特性，是指1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时放出的热量越多，掺假后煤的热值降低，所以可以用热值来区分。 5. 我国首次在南海成功试采海域可燃冰，可燃冰具有热值大、储值大、能直接点燃等特点，它的热值约为1.4×1010 J/m3，则3 m3的可燃冰完全燃烧后放出的热量为 4.2×1010 J，假设这些热量全部被比热容为4.2×103 J/(kg·℃)的水吸收，可以使 2×105 kg的水温度升高50 ℃。 解析：3 m3的可燃冰完全燃烧放出的热量Q＝qV＝1.4×1010 J/m3×3 m3＝4.2×1010 J，根据公式Q＝cmΔt可得，m＝＝＝2×105 kg。 6. 菜油最适宜的烹饪温度在150 ℃至180 ℃之间。用天然气将质量为0.02 kg的菜油从室温20 ℃加热到170 ℃，天然气燃烧释放出的热量有60%被菜油吸收。则菜油吸收了 6×103 J的热量，燃烧了 2.5×10－4 m3的天然气。[c菜油＝2.0×103 J/(kg·℃)，q天然气＝4×107 J/m3] 解析：Q吸＝c柴油mΔt＝2.0×103 J/(kg·℃)×0.02 kg×(170 ℃－20 ℃)＝6×103 J；天然气燃烧放出的热量Q放＝＝＝104 J；由Q放＝qV得，V＝＝＝2.5×10－4 m3。 7. 某太阳能热水器中装有40 kg的水，阳光照射一段时间后，水温从10 ℃升高到60 ℃，已知c水＝4.2×103 J/(kg·℃)。求： (1)热水器中的水所吸收的热量。 (2)如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少立方米的天然气？(天然气的热值为8.4×107 J/m3，