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第十四章 内能的利用章小结与复习
1.关于四冲程汽油机的工作过程,下列说法正确的是( )
A.吸气冲程:只吸入空气
B.压缩冲程:缸内温度降低
C.做功冲程:气体推动活塞做功
D.排气冲程:内能转化为机械能
热机
C
2.(模型建构)(2023•岳阳中考)小明利用图示装置进行实验,加热试管使水沸腾是通过_________(选填“热传递”或“做功”)的方式改变水的内能,在水蒸气驱动下叶轮转动起来,这个实验体现了________(选填“热机”或“电动机”)的原理。
热传递
热机
3.(2023•鞍山中考)如图所示的汽油机处于______(选填“压缩”或“做功”)冲程,这个冲程将_______能转化为______能。某单缸四冲程汽油机的飞轮转动速度是2 400 r/min,则此汽油机每秒对外做功______次。
压缩
机械
内
20
4.(2024•贵阳期中)汽油机的压缩冲程和做功冲程中,汽缸内的气体的内能都在发生相应的变化。请在坐标图中画出从压缩冲程开始到做功冲程结束时,汽缸内的气体内能E随时间变化的大致图像。
热值、热机的效率
5.下列关于热值和热机效率的说法,正确的是( )
A.使燃料燃烧更充分,可以增大热值
B.使燃料燃烧更充分,可以提高热机效率
C.柴油机的热机效率通常为100%
D.燃料燃烧释放的热量越大,热值越大
B
6.下列与热机有关的说法错误的是( )
A.某四冲程内燃机的转速是600 r/min,它每秒做功5次,共有20个冲程
B.汽油机顶部有喷油嘴,柴油机顶部有火花塞
C.某种燃料的热值大小与是否充分燃烧无关
D.在做功相同的情况下,热机的效率越高,消耗的燃料越少
B
7.(2023·益阳中考)如图所示的是某种固体酒精炉,固体酒精炉比液体酒精炉使用时更安全。为了测定该固体酒精炉的热效率,在炉中放入40 g的固体酒精,当固体酒精燃烧完后,锅中1 kg的水温度从20 ℃升高到70 ℃。已知固体酒精的热值为1.5×107 J/kg,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。
(1)若固体酒精完全燃烧,则放出的热量是多少?
(2)水吸收的热量是多少?
(3)小明测得固体酒精炉的热效率是多大?
(4)请写出固体酒精炉热效率不高的一个原因。
解:(1)若固体酒精完全燃烧,则放出的热量Q放=qm=1.5×107 J/kg×0.04 kg=6×105 J。
(2)水吸收的热量Q吸=cm(t2-t1)=4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(70 ℃-20 ℃)=2.1×105 J。
(4)固体酒精燃烧不完全;部分热量散发到空气中;锅吸收一部分热量。
能量的转化与守恒
8.关于能量的转化或转移过程,下列说法错误的是( )
A.能量在转化和转移过程中,能量的总量保持不变
B.热机在工作的过程中不遵循能量守恒定律
C.空调将室内空气的内能转移至高温的室外需要消耗电能
D.热水自然变凉,热量自发地从高温物体转移至低温物体
B
综合应用
9.(2023·成都中考)小美在老师指导下进行了以下实验:甲、乙两烧杯各装100 g水,用酒精灯加热甲烧杯,煤油灯加热乙烧杯,直至杯内水沸腾1 min即熄灭该灯,测得消耗酒精4 g、煤油2.5 g。她根据实验数据绘制了水温与加热时间关系的图像(如图)。
若水沸腾前后质量不变,同一杯水沸腾前后单位时间内吸收的热量相等,q酒精=3.0×107 J/kg,q煤油=4.6×107 J/kg,c水=4.2×103 J/(kg·℃),则下列说法正确的是( )
A.整个过程,甲杯中的水吸收的热量更多
B.前3分钟,乙杯中的水吸收的热量为3.36×104 J
C.消耗的煤油完全燃烧放出的热量为1.15×108 J
D.酒精灯加热的效率为28%
B
10.(2023·兰州中考)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1 380 N。求:(汽油的热值q汽油=4.6×107 J/kg)
(1)汽车行驶的速度。
(2)牵引力的功率。
(3)汽车发动机的效率。
(3)小明测得固体酒精炉的热效率η===35%。
解:(1)汽车行驶的速度v===108 km/h。
(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=1 380 N,
牵引力做的功W=Fs=1 380 N×108×103 m=1.490 4×108 J,
牵引力的功率P===41 400 W。
(3)消耗的汽油完全燃烧放出的热量Q放=mq汽油=10 kg×4.6×107 J/kg=4.6×108 J,
汽车发动机的效率η===32.4%。
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