内容正文:
第2节 内燃机、燃料的热值
1.(2023·甘肃武威)汽车在刹车过程中,机械能转化为地面和轮胎的内能,这些内能将无法自动地转化为汽车的机械能,这种现象说明自发的能量转化过程是有一定 方向 性的,但在能量的转化和转移过程中,能的总量 保持不变 (选填“不断减少”“保持不变”或“不断增加”)。
2.(2023·广西)2023年5月30日,搭载“神舟十六号”载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭发射成功。火箭升空时,燃料燃烧释放的内能转化为 机械 能,散失的能量越少,发动机效率越 高 (选填“高”或“低”)。
3.(2023·淮南谢家集区二模)我国研发的一种新能源植物油,具有不易燃、不易爆、不易挥发的特点,存储方便。若实验测得100 g这种新能源植物油,完全燃烧放出的热量为4.5×106 J,则它的热值为 4.5×107 J/kg。
4.(2023·霍邱二模)“可燃冰”中的甲烷含量占80%~99.9%,燃烧污染比煤、石油、天然气都小得多,储量丰富,因此被各国视为未来石油、天然气的替代能源。甲烷的低热值大约是3.6×107 J/m3,高热值大约是4.0×107 J/m3,如果按照高热值来计算,完全燃烧1 L甲烷可以放出 4.0×104 J的热量。
5.(2023·合肥庐阳区三模)餐饮行业的燃料常用植物油燃料,它有明火点不燃、无异味、无黑烟积碳等优点,热值为5.04×107 J/kg,至少完全燃烧 0.5 kg的植物油燃料可以将100 kg的水升温60 ℃。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
6.(2023·湖南株洲)如图,在试管内装些水,用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间后,橡胶塞被冲出。则( B )
A.管内水蒸气的内能不变
B.管内水蒸气对橡胶塞做了功
C.水所含的热量增加
D.灯中剩余酒精的热值变小
7.(2023·湖北随州)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 )
A.图甲是压缩冲程,活塞对气缸内的气体做功,气体的温度升高
B.由图乙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
8.如图为某单缸四冲程内燃机工作示意图,下列说法正确的是( C )
A.一个完整的工作循环顺序是乙、甲、丁、丙
B.丁冲程发生的能量转化为内能转化为机械能
C.只有甲冲程获得动力,其他冲程都是靠惯性运转的
D.丙冲程中排出的废气没有任何利用的价值
9.一单缸四冲程内燃机功率为60 kW,飞轮转速是3600 r/min,活塞移动的距离(即冲程长)为50 cm,活塞的横截面积为100 cm2。则在一个工作循环中,单缸内燃机一个工作循环(活塞每次)燃气做功为 2000 J,气缸内燃气的平均压强为 4×105 Pa。
10.做同样的有用功,甲、乙柴油机用时和消耗柴油对比如下,下列说法正确的是( C )
柴油机
完成工作量
时间
消耗柴油
甲
相同
3 h
5 kg
乙
2 h
6 kg
A.甲的功率小,热机效率低
B.甲的有用功大,做功快
C.乙的总功大,热机效率低
D.消耗相同量的柴油,乙的有用功高
11.2022年,我国处于使用状态的汽车数量近2亿辆。若每辆汽车每年耗油1.8 t,汽车内燃机的效率平均值取30%。如果能把内燃机的效率提高到36%,全国每年可以节约燃油( C )
A.6×1010 t B.3.6×109 t
C.6×107 t D.3.6×107 t
12.如图所示,用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热,两图装置均相同。燃料的质量用m表示,燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示(水未沸腾)( D )
A.若m相同,Δt越小,燃料的热值越大
B.若Δt相同,m越大,燃料的热值越大
C.若的值越大,燃料的热值越大
D.若的值越大,燃料的热值越大
13.(2023·兰州)一辆燃油汽车沿平直公路匀速行驶了108 km,所用时间为1 h,消耗汽油10 kg,汽车在行驶过程中所受阻力恒为1380 N(汽油的热值q汽油=4.6×107 J/kg)。求:
(1)汽车行驶的速度;
(2)牵引力的功率;
(3)汽车发动机的效率。
解:(1)汽车行驶的速度v==108 km/h=30 m/s
(2)汽车沿平直公路匀速行驶,受力平衡,根据二力平衡条件可知,牵引力F=f=1380 N
牵引力的功率P==Fv=1380 N×30 m/s=41400 W
(3)牵引力做的功W=Fs=1380 N×108×103 m=1.4904×108 J
消耗的汽油完全燃烧放出的热量