(练习)课后素养评价6 热机效率-【提分教练】2022-2023学年九年级物理上册同步(教科版)

知识点1　热机效率 1．如图所示是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率是(　D　) A．25% B．65% C．40% D．35% 2．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(　D　) A．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 B．尽量减少热机内部各部件间的摩擦 C．让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧的比较完全 D．尽量增加热机的工作时间 3．一台柴油机中的燃料完全燃烧放出了8×107 J的热量，共计损失了4.8×107 J的能量，下列说法错误的是(　C　) A．该柴油机的效率为40% B．用来做有用功的能量为3.2×107 J C．通过科技进步，在未来可以实现能量零损失 D．减少机械间的摩擦可以提高热机效率 4．汽油机工作时，将内能转化为机械能的是 做功 冲程。若某型号汽车行驶一段路程消耗了汽油0.5 kg，这些汽油完全燃烧放出的热量为 2.3×107 J；在这段路程中，已知汽车牵引力做的功为9.2×106 J，汽油机的效率为 40% 。(汽油的热值为4.6×107 J/kg) 5．水壶里装有2 kg、20 ℃的水，用天然气炉具将其加热至沸腾，烧开这壶水消耗的天然气是0.021 m3，已知天然气的热值为8×107 J/m3，大气压强为标准大气压。c水＝4.2×103 J/(kg· ℃)。求： (1)天然气完全燃烧放出的热量。 (2)烧开这壶水，水需要吸收的热量。 (3)天然气炉具的效率。 解：(1)天然气完全燃烧释放的热量 Q放＝qV＝8×107 J/m3×0.021 m3＝1.68×106 J。 (2)标准大气压下，水的沸点为100 ℃，即水的末温为100 ℃，水吸收的热量 Q吸＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg· ℃)×2 kg×(100 ℃－20 ℃)＝6.72×105 J。 (3)天然气炉具的效率 η＝×100%＝×100%＝40%。 知识点2　热机对环境的危害 6．内燃机的问世极大地改善了人类的交通运输方式，但同时也带来许多环境污染问题，如四冲程内燃机工作时就因 排气 冲程排放的废气对大气造成污染。 7．热机给人类文明带来了进步，也给生态环境造成了污染，热机对环境造成的污染主要有：热污染、 大气 污染和 噪声 污染。 8．汽油和柴油的燃烧，不仅排放了大量 氮氧化物 、 碳氧化物 和 铅 ，汽车内燃机的废气和冷却水还带走大约总热量的60%，对环境产生较大的热污染，成为城市 热岛 效应的元凶之一。 1．关于热值和热机效率，下列说法正确的是(　C　) A．燃料燃烧越充分，燃料的热值越大 B．燃料燃烧释放的热量越大，热值越大 C．使燃料燃烧更充分，可以提高热机的效率 D．热值和热机效率都是定值，与外界条件无关 2．如图所示是汽油机的能量流向图，对照此图，下列说法不正确的是(　C　) A．废气的排放所占的比例最大，减少该部分能量损失是提高热机效率的有效手段 B．冷却水能量的二次利用可以提高能量的利用率 C．该汽油机工作时汽油没有完全燃烧，则汽油的热值会减小 D．该汽油机的能量利用率为28% 3．某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为30 cm2，一个冲程活塞在汽缸中移动的距离是50 mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105 Pa，飞轮1 min转动1 800 r，当汽油机满负荷工作时(不计摩擦)，下列说法正确的是(　B　) A．汽油机每秒内完成30个冲程 B．汽油机的功率为2 025 W C．做功冲程中燃气对活塞的平均压力为2.7×107 N D．一个做功冲程中燃气对活塞做的功为1.35×105 J 解析：由四冲程汽油机工作过程知，完成一个工作循环，飞轮转动2周，完成4个冲程，对外做功1次，可知当飞轮1 min转动1 800周，即每秒钟转动30周，完成60个冲程，A不正确；由题可知，p＝9.0×105 Pa，S＝30 cm2＝3×10－3 m2，燃气对活塞的平均压力F＝pS＝9.0×105 Pa×3×10－3 m2＝2 700 N，C不正确；s＝50 mm＝0.05 m，一个做功冲程中燃气对活塞做的功W＝Fs＝2 700 N×0.05 m＝135 J，D不正确；飞轮每转两圈对外做功一次，所以飞轮转动1 800周，要对外做功900次，燃气对活塞做的总功W总＝W×900＝135 J×900＝121 500 J，而t＝1 min＝60 s，汽油机的功率P＝＝＝2 025 W，B正确。 4．露天燃烧秸秆会严重污染环境，若将秸秆制成“秸秆煤”可提高秸秆的利用率。秸秆煤的热值为2.1×107 J/kg，完全燃烧4 kg的秸秆煤可放出 8.4×107 J的热量；在标准大气压下，若这些热量的40%被100 kg、40 ℃的