内容正文:
14.2 热机的效率
基础知识回顾
一、燃料的热值
1.定义:某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,用符号q表示。
2.单位:J/kg,例如:,物理意义:1千克的煤油完全燃烧放出的热量为。
3.特点:只与燃料的种类有关,与燃料的形状、体积、质量无关。
二、燃烧值的计算
1.固、液体燃料:
2.气体燃料:
三、热机的效率
1.定义:热机工作时,用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比。
2.公式:
四、效率
1.用来做有用功那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。
综合提升练习
一、单选题
1.被网友昵称为“胖五”的长征五号运载火箭,其燃料中使用液态氢,主要原因是液态氢的( )
A.密度大 B.燃点高 C.比热容大 D.热值高
2.关于燃料的热值,下列说法中正确的是( )
A.燃料的热值跟燃料是否完全燃烧有关
B.燃料的热值与温度有关
C.燃料的热值与温度和质量都没有关系
D.燃料的质量越大,它的热值就越大
3.一瓶酒精用去三分之二后,剩下的酒精的比热容、热值( )
A.都变为原来的三分之一
B.比热容不变,热值变为原来的三分之一
C.热值不变,比热容变为原来的三分之一
D.都不变
4.下列说法正确的是( )
A.燃料的热值与燃料燃烧情况无关
B.容易燃烧的燃料的热值一定大
C.煤的热值大于干木柴的热值,燃烧煤放出的热量比燃烧干木柴放出的热量一定多
D.1kg的煤的热值是2kg煤的热值的一半
5.汽油的热值是4.6×107J/kg,沼气的热值约为2×107J/m3,则完全燃烧0.5kg的汽油所放出来的热量如果由沼气来提供,需要沼气的体积是下列选项的哪一个?( )
A.0.15m3 B.1.15m3 C.11.5m3 D.4.6m3
6.下列关于热值和热机效率的说法,正确的是( )
A.燃料的质量越大,热值越大
B.燃料燃烧释放的热量越多,热值越大
C.使燃料燃烧更充分,可以提高热机效率
D.柴油机的热机效率通常为
7.在中国共产党第二十次代表大会上,习近平主席讲话中提到,我们要推进美丽中国建设,加快节能降碳先进技术研发和推广应用,倡导绿色消费,推动形成绿色低碳的生产方式和生活方式。国家发改委、国家能源局明确氢能是未来国家能源体系的重要组成部分。北京已经有1000辆氢能源汽车,配备30多个加氢站,车型包括氢燃料电池大巴、氢燃料电池小轿车、氢燃料电池特种车等(如图所示)。下列有关氢能源的说法正确的是( )
A.采用氢燃料是利用氢的比热容大
B.氢能源汽车工作过程中,氢燃料电池将电能转化为化学能
C.氢能源汽车工作过程中,剩余氢的热值不变
D.使用热值更大的燃料,一定可以增大热效率
8.汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是( )
A.甲图是压缩冲程,活塞对气缸内的气体做功,气体的温度升高
B.由乙图可知该汽油机的效率是30%
C.汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的热值
D.为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,该举措大大提高了燃料的热值
二、填空题
9.蒸米时,木桶中米内能的增加是通过 方式实现的,完全燃烧10kg的干木柴能释放出 J的热量。(干木柴的热值为1.2×107J/kg)
10.某型号汽油的密度为0.8g/cm3,该汽油的热值为4.6×107J/kg。则完全燃烧12.5L该型号汽油放出的热量为 J。
11.菜油最适宜的烹饪温度在150℃至180℃之间.用天然气将质量为0.02kg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 J热量,燃烧了 m3的天然气。[取c菜油=2.0×103J•(kg•℃) ﹣1,天然气的热值为4×107J/m3]
12.某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min,则该汽油机每分钟做功 次。如果完全燃烧500g汽油放出的热量是 J。(汽油的热值是4.6107J/kg)
13.小勇同学购买了一款户外分体式燃气炉,准备去户外野炊,用该燃气炉烧水时,把初温为20℃的1kg水加热到100℃,燃烧了0.025m3天然气,则水吸收的热量为 J,假设天然气完全燃烧,则燃气炉烧水的效率为 。(天然气的热值为4×107J/m3)
三、计算题
14.某太阳能热水器装有100kg,的冷水,经过一天,水温升高到,若用效率为20%的燃气灶对这些水加热,达到同样的效果需要2kg的燃气。求:
(1)水吸收的热量;
(2)燃气的热值。[水的比热容为)]
15.小马用酒精炉给一壶水加热,使质量为