14.2 热机的效率.课件- 2023--2024学年人教版九年级物理上册

1 燃料的热值及其计算 【典例】为了保护环境，我们应大力提倡使用清洁能源。现要将20 kg的水从16 ℃加热到50 ℃，如果使用热效率为80%的天然气热水器，需要消耗____(结果精确至0.01)m3天然气。[已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，天然气的热值为3.2×107 J/m3] 0.11 2 (正确打“√”，错误打“×”) 1．燃料燃烧得越充分，其热值越大( ) 2．燃料的热值与燃料的质量、体积、燃烧情况等无关( ) 3．可以用技术提高热机的效率，可以达到100%( ) × √ × 1．下列关于热值的说法正确的是(　 　) A．2 kg煤的热值大于1 kg煤的热值 B．燃料热值越大，燃烧放出的热量越多 C．燃料燃烧不完全时热值变小 D．燃料的热值是燃料本身的特性，与其他因素无关 D 2．热值是衡量燃料燃烧放热本领的重要指标。我国首次在南海成功试采绿色能源“可燃冰”，可燃冰的热值为4.2×108 J/kg，它表示___________________________________________。 3．(毕节模拟)以氢作为燃料的汽车正被推广使用是因为其热值大。已知氢的热值是1.4×108 J/kg，某氢燃料汽车的储氢罐内装有20 kg的氢气，若完全燃烧掉一半，放出的热量是_________J，剩余氢气的热值是___________J/kg。 1kg可燃冰完全燃烧放出的热量是4.2×108J 1.4×109 1.4×108 (1)图中“？”的内容是_______________，是热机的能量损失中最多的一部分。 (2)图中_______________与燃料的化学能(燃料完全燃烧产生的能量)之比就是热机的效率。 (3)汽车启动时能闻到汽油味，此时汽油机的效率_______(选填“偏高”“正常”或“偏低”)；汽油没有充分燃烧，此时燃料的热值______(选填“变大”“变小”或“不变”)。 4．(教材图片变式)如图所示是热机的能量流向图。 废气带走的能量 有用机械能 偏低 不变 5．甲汽油机的效率高于乙汽油机，则( ) A．甲汽油机消耗的汽油少于乙汽油机消耗的汽油 B．甲汽油机的功率大于乙汽油机的功率 C．在功率相同的情况下，甲汽油机消耗的汽油少于乙汽油机消耗的汽油 D．在输出功相同的情况下，甲汽油机消耗的汽油少于乙汽油机消耗的汽油 D 6．(2023·遵义汇川区模拟)道路维修时常用到路面钻机(俗称“啄木鸟”)，该机械利用压缩气体推动活塞将钻头打入路面。气体推动活塞时是将内能转化为______能。若其机械效率为40%，则完全燃烧50 kg柴油对外做的有用功是________J。(柴油的热值是4.3×107 J/kg) 机械 8.6×108 7．为节约能源，需提高热机的效率，下列措施中能提高热机效率的是( ) A．尽量燃烧一些热值大的燃料 B．尽量减少热机部件间的摩擦 C．尽量增加所用燃料的质量 D．尽量增加热机的工作时间 B 8．关于热机的效率，以下说法中正确的是( ) A．热机做的有用功越多，效率就一定越高 B．热机的功率大，效率就一定高 C．热机在单位时间里耗费的燃料越少，热机的效率就一定越高 D．热机对燃料的利用率越高，热机效率一定越高 D 9．有经验的柴油机维修师傅，不用任何仪器，只是靠近柴油机排气管口观察和用鼻子闻一下，并将手伸到排气管口附近感觉一下尾气的温度，就能初步判断这台柴油机的节能效果。在同样负荷的情况下，关于柴油机的节能效果，下列判断正确的是( ) A．尾气的温度越高，柴油机越节能 B．尾气的温度越低，柴油机越节能 C．尾气的柴油味越浓，柴油机越节能 D．尾气的颜色越黑，柴油机越节能 B 10．(多选)下列有关热机效率、燃料热值、物体内能的说法中，正确的是( ) A．热机所用燃料的热值越大，效率越高 B．为了防止热机过热，通常用水来降温，是利用水的比热容小的特性 C．火箭采用液态氢作为燃料是因为它的热值大 D．热量也可从内能少的物体向内能多的物体传递 CD 11．(教材习题变式)贵阳汽车保有量在迅速增长，消耗燃油量也相应增长，每辆汽车每年耗油1.8 t，汽车内燃机的效率平均值取30%，如果能把内燃机效率提高2%，贵阳城区汽车数量按160万辆来计算，每年贵阳城区共可以节约______________t燃油。 1.8×105 12．小强同学家里有一个容积为5 L的水壶，水壶里装有3.5 kg、初温为50 ℃的水，他用家里的液化气炉具把水加热到70 ℃使用。求：[已知q液化气＝4.9×107 J/m3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] (1)烧水过程水吸收了多少热量？ (2)若实际使用了0.02 m3的液化气，则该液化气炉具的效率是多少？ 解：(1)烧水过程水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×3.5 kg×(70 ℃－50 ℃)＝2.94×105 J； 13．(多选)(2023·贵阳南明区期中)如图所示是一款烟花的内部结构。点燃的引线会引燃发射火药，产生高温高压的气体，将礼花弹推出，礼花弹上的延期引线在空中点燃礼花弹，绽放出炫丽的烟花。下列关于这款烟花的说法正确的是(引线质量忽略不计)( ) A．火药燃烧的过程中其热值不变 B．推出礼花弹的过程中气体的内能转化为礼花弹的机械能 C．礼花弹升空后气体内能减小，温度升高 D．礼花弹加速升空的过程中，动能和重力势能都增加 ABD 【解析】知道水的比热容、质量、初温和末温，利用公式Q吸＝cm(t－t0)求出水吸收的热量；知道热水器的热效率，利用η＝求天然气完全燃烧放出的热量，再利用Q放＝Vq求需要消耗天然气的体积。 (2)0.02 m3的液化气完全燃烧放出的热量：Q放＝Vq液化气＝0.02 m3×4.9×107 J/m3＝9.8×105 J，该液化气炉具的效率：η＝＝＝0.3＝30%。 $$