2.3. 热机效率 2023-2024学年教科版物理九年级上册

第二章　改变世界的热机 3. 热机效率 1. 热机所做 　有用　⁠功与所用燃料 　完全燃烧释放的热量　⁠之比叫做热机效率。  2. 热机效率的计算式：η＝ 　　⁠×100%；变形式：W有用＝ 　ηQ放　⁠；Q放＝ 　　⁠。  3. 热机，给人类文明带来了进步，也给生态环境带来了污染，这主要是指 　大气　⁠污染和 　噪声　⁠污染。  有用　 完全燃烧释放的热量　 　 ηQ放　 　 大气　 噪声　 ⁠ 1. 汽油的热值是4.6×107J/kg，某汽油机完全燃烧50g的汽油放出的热量是 　2.3×106　⁠J。若该汽油机此时对外做的有用功是6.9×105J，则该汽油机的效率是 　30%　⁠。  2. （2022·广元）“钻木取火”过程中的能量转化与四冲程热机的 　压缩　⁠冲程的能量转化方式相同；热机工作过程中有大量的能量损失，其中 　废气　⁠带走的能量最多。  2.3×106　 30%　 压缩　 废气　 A. 7% B. 28% C. 31% D. 34% 3. （2022·长春）内燃机的能量流向图如图所示。内燃机的效率为（　D　） D 4. 关于热机的效率，下列说法正确的是（　A　） A. 使燃料燃烧更充分，可以提高热机的效率 B. 热机的效率越高，在做功相同的情况下消耗的能量越多 C. 随着科学技术发展，热机的效率可能达到100% D. 热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是机械摩擦损失的 5. 关于热机与环境，下列说法正确的是（　A　） A. 现代热机的出现，极大地改变了人类的工作方式和生活条件 B. 热机虽然促进了人类的文明进程，但同时也对环境造成了极大的污染和破坏，我们应该禁止热机的使用 C. 随着新材料、新工艺的不断涌现，我们现在应该用新动力取代所有的传统热机 D. 我们要利用热机来改善人类的工作方式和生活条件，一点点污染不算啥 A A 6. （2022·成都期中）随着我国人民生活水平的不断提高，汽车已成为许多家庭的必备出行工具。某品牌国产汽车以25m/s的速度在平直的公路上匀速行驶600s，消耗汽油1.2kg。已知该汽车发动机的功率为23kW，汽油的热值q＝4.6×107J/kg。假设汽油在发动机汽缸内完全燃烧，求该汽车在匀速行驶600s的过程中： （1） 汽车发动机牵引力所做的功。 解：（1） 根据P＝得汽车发动机牵引力所做的功W＝Pt＝23×103W×600s＝1.38×107J （2） 汽车发动机的效率。 解：（2） 消耗的汽油完全燃烧放出的热量Q放＝mq＝1.2kg×4.6×107J/kg＝5.52×107J，该汽车发动机的效率η＝×100%＝×100%＝25% ⁠ 7. （2022·济南市中校级模拟）甲、乙两台热机，甲的效率比乙低，其含义是（　C　） A. 甲热机比乙热机做的有用功少 B. 甲热机比乙热机消耗的燃料多 C. 在做相同有用功的条件下，甲消耗的燃料多 D. 在做相同有用功的条件下，甲损耗的能量比乙少 8. 为了合理利用能源，人们一直在努力提高热机的效率，以下是一些提高热机的效率的方法：① 提高热机的功率；② 尽量减少各种热损失；③ 加润滑油减少机器各部件之间的摩擦；④ 使用热值高的燃料。其中合理的一组是（　B　） A. ①④ B. ②③ C. ②④ D. ①③ C B 9. 热机一个工作循环有四个冲程，请你判断图甲表示的是 　排气　⁠冲程。小明通过上网查阅得知某款轿车发动机输出功率与转速的关系如图乙所示。小明又通过父亲了解到，当车速是100km/h时，发动机转速是2000r/min。平均油耗为9L/100km。分析上述信息可知：当这辆轿车以100km/h的速度匀速行驶时，1h发动机所做的有用功为 　30kW·h（或1.08×108J）　⁠，此时发动机的效率约为 　32.6%　⁠。（已知汽油的热值为4.6×107J/kg，密度为0.8×103kg/m3）  排气　 30kW·h（或1.08×108J）　 32.6%　 10. （2022·山西）热机的效率是衡量汽车发动机性能的关键指标。2020年9月，我国潍柴集团发布全球首款热机的效率突破50%的商业化柴油机，这一成果的意义犹如人类历史上首次百米赛跑突破10s。立志成为汽车设计师的小明，也想设计改造发动机，使热机的效率达80%。考虑影响热机效率的因素，你认为小明可以在哪些方面改进创新？ 　内燃机各部件之间的摩擦、废气带走的能量都会影响热机效率的大小，所以改良热机结构、减小摩擦、利用废气的热量都可以提高热机效率　⁠。  假如小明的设想实现了，会给我们的生活带来哪些影响？ 　可以节省燃料、减少有害气体的排放等　⁠。（写出一条即可）  内燃机各部件之间的摩擦、废气带走的能量都会影响热机效率的大 小，所以改良热机结构