内容正文:
第十四章 内能的利用
(时间:85分钟 分值:80分)
一、填空题(共16分,每空1分)
1.某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫这种燃料的 。燃料燃烧是化学能转化为 。
2.我国部分卫星发射使用“长征五号”运载火箭,该种火箭通常使用液态氢作为燃料,是因为液氢具有 (选填“较大”或“较小”)的热值,火箭中的液氢在燃烧一半后,其热值 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
3.传说我国著名的工匠鲁班发明了一只木鸢,这种木鸢可以载人飞行到很远的地方,即使是现在,如果没有电池、燃油等动力,这也令人难以置信。小明同学设想了如图所示的方案,先利用水力发电,然后再利用发出的电驱动抽水机把水抽到蓄水池,这样就可以一直循环下去。你认为这个设计方案 (选填“可行”或“不可行”);理由是 。
4.如图所示,这是火箭发射的场景。火箭发射升空时相当于热机的 冲程,这个过程中火箭的机械能 (选填“守恒”或“不守恒”)。
5.如图所示,这是路面汽油磨光机,汽油机在工作过程中,压缩冲程将 能转化为内能,若汽油燃烧不充分,热值会 (选填“变大”、“保持不变”或“变小”)。
6.如图所示,这是一台单缸四冲程汽油机的工作示意图。将内能转化为机械能的是 图;若汽油机飞轮转速为3600 r/min,则汽油机1 s内对外做功 次。
7.“卡路里”简称“卡”,是热量的另一个单位,现在仍被广泛使用在营养计量和健身手册中。1卡是这样规定的:在一个标准大气压下,1 g水温度升高1 ℃吸收的热量,那么1卡= 焦耳。一辆汽车发动机的效率是35%,那么该车完全燃烧1 kg汽油做的有用功是 J。[c水=4.2×103 J/(kg·℃),q汽=4.6×107 J/kg]
8.如图所示,这是一个 (选填“柴油机”或“汽油机”)模型。家用汽车一般选用 (选填“柴油机”或“汽油机”)作为发动机。
二、选择题(共14分,把你认为正确选项的代号填在题后的括号内。第9~12小题,每小题只有一个正确答案,每小题2分;第13、14小题为不定项选择,每小题有一个或几个正确答案,每小题3分,全部选择正确得3分,选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分)
9.关于热值和热机效率,下列说法正确的是 ( )
A.使燃料燃烧更充分,可以增大热值
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.热机使用的燃料的热值越大,热机的效率就越高
10.内燃机是最常见的一种热机,关于内燃机,下列说法错误的是 ( )
A.除做功冲程外,其他三个冲程靠飞轮的惯性完成
B.燃料燃烧时将化学能转化为燃气的内能
C.做功冲程中将燃气的内能转化为飞轮的机械能
D.柴油的热值比汽油低,所以柴油机的效率比汽油机低
11.请你认真阅读表格,根据表格内容判断,下列说法正确的是 ( )
燃料
热值
无烟煤
3.4×107 J/kg
酒精
3.0×107 J/kg
氢
1.4×108 J/kg
A.氢的热值比酒精的小
B.用酒精灯烧水时,热损失很大,但酒精的热值不变
C.用1 kg的无烟煤烧水,水可以吸收3.4×107 J的热量
D.0.5 kg的酒精热值为1.5×107 J/kg
12.下列关于热机和环境保护的说法中正确的是 ( )
A.热机内的燃料完全燃烧也会对环境造成影响
B.当前热机的效率可以达到100%
C.汽车排出的尾气越浓,汽油机的效率越高
D.热机是通过燃料燃烧获取化学能并转化为机械能的装置
13.下列说法正确的是 ( )
A.甲汽油机的热机效率比乙的高,表明甲做功比乙快
B.煤的热值大于木柴,所以完全燃烧时,1 kg煤比1 kg木柴放出的热量多
C.采取措施使燃料充分燃烧,就可以提高燃料的热值
D.在四冲程内燃机中减少废气带走的热量可以提高热机的效率
14.如图所示,这是某内燃机工作时的能量流向图,下列说法正确的是 ( )
A.该内燃机的热机效率是32%
B.热机效率高可以节约能源,减少污染
C.通过改进和创新减少各种能量损失,可以提高热机效率
D.此热机可能是汽油机
三、计算题(共22分,第15、16小题各7分,第17小题8分)
15.小明去遂川汤湖泡温泉时发现,有一口自喷状态地热水出水口,出水温度为90 ℃,出水流量为150 m3/h。
(1)求每小时流出的地热水温度降低到50 ℃所放出的热量。
(2)这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热,且天然气蒸汽锅炉的热效率为90%,每小时需要天然气释放多少热量?
(3)利用上述地热能供暖,每小时可以节约多少天然气?[ρ水=1.0×103 kg/m3, c水=4.2×