内容正文:
第十四章 内能的利用
一、单选题
1.随着科技的发展,机械走进人们的生活,为我们的生产生活带来了方便,下列常用机械中属于热机的是( )
A.汽车发动机 B.洗衣机 C.自行车 D.滑轮组
2.如图所示的内燃机工作的一个工作循环中,其四个冲程的顺序应当是( )
A.乙、甲、丁、丙 B.甲、乙、丙、丁
C.乙、丁、甲、丙 D.甲、丁、乙、丙
3.在汽油机中,下列描述正确的是( )
A.吸气冲程中,只将空气吸入气缸
B.压缩冲程中,是通过做功的方式使汽缸内气体的内能增加
C.做功冲程中,燃料燃烧释放的能量全部转化为机械能
D.排气冲程中,是将机械能转化为内能
4.如图为四冲程汽油机工作过程中某冲程的示意图,下列说法正确的是( )
A.该冲程能量转化是内能转化为机械能
B.这是压缩冲程
C.该冲程能量转化是化学能转化为内能
D.这是吸气冲程
5.关于燃料的热值,以下说法正确的( )
A.燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小
B.0.5g汽油和2kg汽油,它们的热值是一样的
C.当燃料未燃烧时,其热值为零
D.煤油的热值比酒精大,就是说煤油完全燃烧放出的热量比酒精多
6.下列关于能量转化、转移现象的说法,错误的是( )
A.植物进行光合作用时,光能转化为化学能
B.酒精燃烧时,机械能转化为内能
C.电动机工作,电能主要转化为机械能
D.用热水袋取暖,内能发生了转移
7.如图所示为展会中的“走马灯”,点燃底部蜡烛,热空气上升驱动扇叶转动,观众惊奇地看到纸片小人的影子动了起来。这个过程发生的能量转化与四冲程汽油机冲程图中相同的是( )
A. B. C. D.
8.某内燃机使用新型燃料后,其能量流向图如图所示,若需要2×108J的有用功,则需要完全燃烧热值为5×107J/kg的新型燃料的质量为( )
A.100kg B.10kg C.1.6kg D.16kg
9.如图为单缸四冲程汽油机工作过程中某一冲程示意图,且该汽油机飞轮的转速为3000r/min,则下列说法正确的是( )
A.如图所示冲程为压缩冲程
B.如图所示冲程把机械能转化为了内能
C.该汽油机每秒对外做功25次
D.随着技术的进步,内燃机的效率达到100%
10.2022年10月31日,伴随着一阵山呼海啸般的巨响,长征五号火箭宛如一条腾飞的巨龙,托举着中国空间站梦天实验舱飞向太空,如图,发射取得圆满成功。下列说法正确的是( )
A.火箭升空过程中,能将全部的机械能都转化为内能
B.火箭的发射过程中,燃料若不完全燃烧,热值会减小
C.长征五号火箭使用液氢做燃料,利用了液氢的热值大
D.火箭发动机是最高效的热机,其效率非常接近100%
二、填空题
11.如图所示是一台四冲程内燃机的 冲程。这个冲程是通过 的方式改变气缸内气体的内能。
12.世界上很多发明都是受到生活现象的启发而萌生的创意。如下图所示,图甲是生活中烧水的情境,图乙中A、B、C、D是汽油机工作的四个冲程示意图。水烧开时壶中的水蒸气将壶盖顶起,从能量转化的角度看,此现象跟汽油机的 (填序号)冲程相似,是将 能转化为机械能。
13.如图所示,用酒精灯给试管加热,酒精燃烧将 能转化为 能,使试管内水的温度升高直至沸腾,试管内的水蒸气把软木塞崩出,将 能转化为 能。
14.已知柴油的热值为4.3×107J/kg,发动机内有20kg的柴油,如果该发动机消耗2kg的柴油,且这些油完全燃烧,放出的热量为 J。剩余柴油机的热值 (选题“变大”“变小”或“不变”)。
15.完全燃烧21g酒精能放出 J的热量。如果这些热量有60%被水吸收,可以使2kg的水升高 ℃(酒精的热值是3.0×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。
三、计算题
16.2022年北京冬奥会举行期间,氢燃料客车、纯电动汽车成为承担此次冬奥会交通出行任务的最主要力量,新能源车辆的使用比例为历届冬奥会之最。如图所示是氢燃料公交车在平直路面行驶时的情景,氢的热值为1.4×108J/kg。求:
(1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少?
(2)若这些热量全部被质量为500kg的水吸收,则水升高的温度是多少?【水的比热容是4.2×103J/(kg•℃)】
17.习近平总书记指出:“既要绿水青山,又要金山银山”,为了还广大人民群众以“绿水青山”,响应国家“煤改气”政策,某单位将供应热水的燃煤锅炉改造为用天然气,改造前,加热质量为500kg温度从20℃升高到100℃的水,需要用煤20kg,请计算回答:(