内容正文:
14.2热机的效率
考点1 热值
1. 焦炭的热值是3.0×107 J/kg,它表示的物理意义是____________________________。
2. 完全燃烧500 g的酒精放出的热量为 J;完全燃烧2.1 m3的天然气放出的热量为 J。(q酒精=3.0×107 J/kg,q天然气=4×107 J/m3)
3. 关于燃料及其热值,下列说法正确的是( )
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
考点2 热机的效率
4. 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( )
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.尽量增加热机的工作时间
D.让燃料与空气混合充分,使燃料燃烧得比较完全
5. 如图是某柴油机的能量流向示意图,其中内能输入为1 kg柴油完全燃烧放出的能量,从图中可以得出,该柴油机的效率为( )
A.20% B.30% C.40% D.50%
6. 小明利用家中的燃气表和温度计测量燃气灶烧水的效率。将1 kg的水从20 ℃加热到60 ℃,消耗了0.01 m3的天然气(假设天然气完全燃烧),已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),天然气的热值为4.0×107 J/m3,则此次燃气灶烧水的效率为 。
综合练习
1. 天然气的热气值放出为4.4×107J/kg,小明烧开一壶水消耗了0.05kg。完全燃烧这些天然气放出热量为 J;水沸腾时壶盖被顶起,这是内能转化为 能,汽油机的 冲程与此原理相似。
2. 质量为10kg的水温度升高22℃,需要吸收的热量为_____J,若不考虑热量散失,这些热量需要完全燃烧_____g的天然气来提供。[c水=4.2×103J/(kg・℃),q天然气=4.4×107J/kg]
3. 完全燃烧20g热值为2.1×107J/kg的某种燃料,放出的热量可以使质量10kg,温度25℃的水,温度升高 ℃。四冲程汽油机,把机械能转化成内能的是 冲程。[水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃)]
4. 某辆行驶的小轿车,其正常工作时的能量转化情况如图所示,若输入的化学能为2000J,输出的动能为300J。则输出的内能和声能共计 J;输出的有用能量是动能,则小轿车正常工作时的效率为 。
5. 关于热机的效率,下列说法正确的是( )。
A. 在做功同样多的情况下,热机的效率越高消耗的燃料越多;
B. 一般情况下柴油机的效率比汽油机的高;
C. 热机的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
6. 2020年5月13日,备受大家关注的“悬崖村”的村民们逐渐搬进位于凉山州昭觉县城的易地扶贫搬迁安置点,实现了“拎包入住”。易地扶贫搬迁安置户小强同学家里有一个容积为5L的水壶,水壶里装有3.5kg初温为50℃的水,他用家里的液化气炉具把水加热到70℃使用。(已知液化气的热值q=4.9×107J/m3)求:
(1)烧水过程水吸收了多少热量?
(2)若实际使用了0.02m3的液化气,则该液化气炉具的效率是多少?
7. 将一瓶酒精用去三分之二,则剩余部分酒精的密度、比热容和热值的大小,下列说法正确的是( )
A. 都变为原来的三分之一
B. 密度、比热容不变,热值变为原来的三分之一
C. 都不变
D. 热值不变,密度、比热容变为原来的三分之一
8. 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______m-3的天然气.(取c菜油= 2.0×103J·(kg·℃)-1,天然气的热值为4×107J/m3)
9. 合理分类和利用垃圾可以变废为宝,在一定条件下,1吨垃圾能榨出170kg燃料油,若燃料油的热值为4.0×107J/kg,则这些燃料油完全燃烧释放出的热量为________J,燃烧时燃料油的化学能转化为______能.
10. 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能量,下列说法错误的是( )
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.废气带走的能量小于4.8×107 J
D.通过科技进步,在未来可以实现能量零损失
11. 如图是小林探究煤油和菜籽油的热值大小关系