13.4《热机效率和环境保护》课堂提升2023－2024学年沪科版物理九年级全一册

· 13.4《热机效率和环境保护》课堂提升 · 沪科版物理九年级全一册 一、知识梳理 （一）、热值 1.某种燃料完全燃烧放出的热量与所用该燃料　____　之比,叫作这种燃料的热值。热值的单位是　_______　。气体燃料的热值也可以用　 　作为单位。  2.根据热值的定义式q =_________请你推导出燃料完全燃烧放出热量的计算式是Q=　 　。  3.柴油的热值是3.3×107J/kg，其物理意义是：_____ _______ _____ ________ ____ _____ __。 　　计算4kg柴油完全燃烧释放的热量：Q=___ _____J。 （二）、热机效率 4.热机运转中,对外做的　 　与燃料　 　所释放的　 　的比值称为热机效率。  5.如何提高热机效率，是减少能源消耗的重要问题，要提高热机效率，其主要途径是减少热机工作中的各种________损失，其次是保证良好的_________，减少机械损失。 6.燃料燃烧以及热机工作时对环境的影响 　　①燃料燃烧排放的________使大气十分浑浊；②排放的二氧化硫会形成_______；③排放大量二氧化碳会加剧_______效应；④汽车尾气中的氮氧化物还会造成光化学污染。 二、课堂提升 1．关于汽车的说法中，不正确的是（    ） A．汽油机的功率越大，效率越高 B．四冲程汽油机一个工作循环对外做功1次 C．水的比热容比较大，可做汽车发动机冷却剂 D．汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能 2．如图是某内燃机的能量流向图。下列有关说法正确的是（　　） A．①是废气带走的热量 B．该内燃机是在压缩冲程获得动力 C．该内燃机的效率为28% D．改进构造减小摩擦可提高③所占百分比 3．如题图所示，下列关于内能的转化与利用说法错误的是（　　） A．汽油机中汽油热值与它的质量无关 B．图甲通过做功的方式改变筒内空气的内能 C．图乙为汽油机的做功冲程 D．两种情形中的能量转化过程相同 4．神舟十六号、十七号航天员乘组完成在轨轮换任务后，成功返回东风着陆场。下列说法正确的是（    ） A．返回舱匀速下落过程中其动能不变，机械能不变 B．火箭选用液氢作燃料，主要是因为液氢具有较大的热值 C．在大气层内的降落过程中，返回舱所受重力不做功 D．载人飞船在太空中的背阳面温度很低，内能为零 5．在工农业生产中，常用的内燃机有汽油机和柴油机，汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上。下列有关说法错误的是（　　） A．汽油机的压缩冲程主要是通过热传递的方式增大缸内气体的内能 B．汽油机的做功冲程主要将内能转化为机械能 C．使燃料燃烧更充分，可以提高热机的效率 D．若柴油的热值为4×107J/kg，则完全燃烧0.2 kg柴油放出的热量是8×106J 6．汽车行驶过程中，发动机（汽油机）的冷却水温度升高，油箱里的油减少，则（　　） A．油箱里的油热值不变 B．汽油机在图示冲程，将内能转化为机械能 C．某零件传热给冷却水，说明此零件内能大于冷却水 D．用水冷却是因为水比热容大，吸热时内能保持不变 7．小明同学用他家的天然气灶将质量为2kg，初温为20℃的水加热到100℃，消耗了0.03m3的天然气，则此天然气灶的热效率为 。[水的比热容c=4.2×103J/（kg∙℃），天然气的热值q=4.0×107J/m3] 8．煤是我国的重要能源，煤不完全燃烧时，它的热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）；用煤气炉烹饪食物主要是通过 的方式增加食物的内能。 9．有一种小型农用柴油机是单缸四冲程内燃机，输出功率为8kW，工作效率为40%。则： （1）柴油是 能源，柴油机的压缩冲程中，汽缸内气体内能增加是通过 方式实现的； （2）正常工作1min，柴油机输出的有用功 J，消耗柴油 kg（q油=4.0×107J/kg）。 10．如图所示是单缸四冲程汽油机某一冲程工作示意图，该冲程是 冲程。若汽油燃烧不充分时，汽油的热值将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 11．某单缸四冲程汽油机在1s内完成了10个工作循环，则该汽油机工作时，飞轮的转速为 r/min。若此汽油机在一个工作循环中消耗了6g 汽油（汽油的热值为4.6×10⁷J/kg），已知这台汽油机的效率为30%，则该汽油机的输出功率为 W。 12．汽油机是汽车的“心脏”，图甲表示的是 冲程；若飞轮转速是1200r/min，则该汽油机每秒对外做功 次；某型号汽车发动机能量流向如图乙所示，该发动机的效率为 。 13．2024年4月25日，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭发射成功。火箭升空时，燃料燃烧释放的内能转化为 能，此过程中的能量转化与四冲程汽油机的 冲程相同。若某四冲程汽油机的转速为2400r/min，则1s内汽油机对外做功 次，完全燃烧210g汽油可放出热量 J，这些热量能让100kg初温为20°C的水温度升高 ℃。[、，不计热量损失]。 14．如图甲所示，这是四冲程汽油机的 冲程。如图乙，这是我国自主生产的某品牌小汽车，已知汽油的热值是，若该汽车发动机的效率是，消耗汽油使该汽车在水平路面上匀速行驶了，则该汽车发动机的牵引力为 N。 15．某拖拉机耕地时行驶一公里消耗柴油1kg，若此柴油机的效率为30%，则这些柴油完全燃烧输出的有用功为 J；柴油机的水箱中装有100kg的水，每升高1℃，吸收的热量为 J。【柴油的热值为，水的比热容为 16．如图为某汽油机工作时的能量流向图，该汽油机的效率为 ，图中废气带走的能量可使质量为500g的水温度升高 ℃。废气带走的能量不能再次利用，说明能量的转化和转移具有 。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)] 三、计算题 17．某辆汽车在平直的公路上匀速行驶了一段距离，消耗汽油2.1kg，此过程中汽车牵引力所做的功为，已知汽油的热值为，水的比热容为。求： （1）汽油完全燃烧放出的热量； （2）汽油机的效率； （3）若汽油完全燃烧放出的热量全部被水吸收，可使质量为500kg，初温为10℃的水温度升高到多少。 18．中国自主研制的“鲲龙”AG600M灭火飞机成功完成1.2×103kg投汲水试验。若该飞机某段时间内消耗航空燃油1t，飞机发动机做的功为2×1010J。航空燃油的热值为4×107J/kg，水的密度为1.0×103kg/m3。问： （1）1.2×103kg水的体积有多大? （2）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量有多大? （3）发动机的效率是多大? 试卷第4页，共4页 试卷第1页，共4页 学科网（北京）股份有限公司 · 13.4《热机效率和环境保护》课堂提升 参考答案： 1．A 2．C 3．D 4．B 5．A 6．A 7．56% 8． 不变 热传递 9． 不可再生 做功 4.8×10⁵ 0.03 10． 压缩 不变 11． 1200 8.28×105 12． 压缩 10 30% 13． 机械 做功 20 23 14． 吸气 15． 16． 30% 4 方向性 17．（1）；（2）30%；（3）56℃ 18．（1）；（2）；（3） 答案第1页，共2页 答案第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$