内容正文:
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第四节 热机效率和环境保护
1.
燃料 燃烧放出的热量与燃料的
之比,叫做这种燃料的热值。热值
的单位是 。
2.
质量为
m
的燃料,完全燃烧放出的热量
Q放= ;体积为V 的燃料,完全燃烧
放出的热量Q放= 。
3.
在热机里用来做 的那部分能量与
燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机效
率。公式为
η
= 。
典例1(宜昌中考)关于燃料及其热值,下列说
法中正确的是 ( )
A.
没有燃烧的燃料,热值等于零
B.
燃料完全燃烧时,它的热值最大
C.
燃料的热值与质量和燃烧状态无关
D.
燃料燃烧时温度越高,放出的热量越多
点拨:热值是燃料的一种性质,即燃料不论是否
燃烧,是否完全燃烧,热值大小均保持不变。虽
然热值q=
Q
m
,但是事实上,热值与质量和放出
的热量都没有直接关系,同种燃料质量越大,完
全燃烧时放出的热量越多,热量和质量的比值
(热值)不变。
典例2 汽车发动机一般都是汽油机,某汽车汽
油机的能量流向图如图所示,下列说法错误
的是 ( )
典例2图
A.
使用水冷却是利用了水比热容大的特点
B.
减少汽油机部件的摩擦可提高热机效率
C.
该汽油机的能量利用率为30%
D.
废气带走的热量越多,热机效率越大
点拨:热机效率是机械做的有用功与燃料完全
燃烧放出热量的比值,减少汽油机部件的摩擦,
克服摩擦所做的额外功变少,可以提高热机效
率;用燃气燃烧放出的热量减去废气带走的热
量、冷却水带走的热量、摩擦与辐射的热量就可
计算汽油机的能量利用率;在热机的能量损失
中,废气带走了大部分的热量,充分利用废气带
走的热量,能提高热机的效率。根据上述要点
判断答案。
典例3 两台汽油机,甲做的有用功是乙的1.5
倍,甲的效率是25%,乙的效率是30%,那么甲
与乙消耗的汽油的质量之比是
( )
A.
9∶5 B.
5∶6 C.
5∶9 D.
6∶5
点拨:由热机效率公式η=
W
Q ×100%
可得,
Q甲=
W甲
η甲
,Q乙=
W乙
η乙
,所以Q甲
Q乙=
W甲
η甲
×η
乙
W乙=
W甲
W乙×
η乙
η甲
=1.51 ×
30%
25%=9∶5
,又因为Q=mq,
在q相同时,热量与质量成正比,根据热量之比
推算消耗汽油的质量之比。
典例4(泰州中考)在“比较酒精和碎纸片燃烧
时放出的热量”实验中:
(1)
由于燃料充分燃烧放出热量的多少不仅与
燃料种类这一个因素有关,因此实验时必须控
制酒精和碎纸片的 相等;实验中还需
物理(沪科版)八年级
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控制被加热的水的质量和初温均相同,以便于
。
(2)
如图所示为小明安装好的实验装置,其中
存在的错误是 。
典例4图
(3)
小华纠正了小明的错误,又组装了一套相
同的实验装置,备好停表。在两燃烧皿中分别
加入准备好的酒精和碎纸片,读出水的初温后,
进行如下操作:
①
先点燃酒精,再点燃碎纸片。
②
保证酒精和碎纸片燃烧时间相同,读取温度
计的示数。
③
待酒精和碎纸片充分燃烧结束,分别读取温
度计的示数。
小红认为上述操作中,操作 是错误的。
小明根据正确操作获得的数据,算出了燃料的
热值,发现结果小于该燃料的实际热值,原因是
。
点拨:根据Q放=mq可知燃料充分燃烧放出热
量的多少与燃料的种类和燃料的质量有关;由
于燃料的热值不能直接测量,所以通过水温升
高的示数大小来体现燃料的热值大小,据此进
行分析;实验过程中要控制完全燃烧燃料的质
量相同,燃烧时间相同并不能保证燃烧燃料的
质量相同;燃料燃烧产生的热量不能完全被水
吸收、存在热损失等。根据上述内容整理答案。
[基础过关]
1.
酒精的热值为3.0×107J/kg,它表示的物理
意义是 ( )
A.
1kg酒精具有3.0×107J的热量
B.
1kg酒精具有3.0×107J的内能
C.
1kg酒精完全燃烧对外做功3.0×107J
D.
1kg酒精完全燃烧放出3