14.2 热机的效率 提优训练--2024-2025学年人教版物理九年级上学期
2024-07-18
|
2份
|
20页
|
299人阅读
|
19人下载
特供
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版(2012)九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第2节 热机的效率 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.18 MB |
| 发布时间 | 2024-07-18 |
| 更新时间 | 2024-07-18 |
| 作者 | web_linlijicn |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-07-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46400268.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第十四章 内能的利用
第五节 热机的效率 提优训练
【知识梳理】
知识1热值
1.定义:1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫热值;热值单位是:J/kg。
2.燃料燃烧放出热量的计算
燃料燃烧放出热量: Q放 = mq;
Q放 是燃料放出的热量,单位是J;
q 是热值,单位是J/kg;
m 是质量,单位是kg
3.燃料热值的理解
(1)燃料的热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
(2)“某种燃料”说明热值与燃料的种类有关。仅与燃料的种类有关
(3)“完全燃烧”的含义是烧完、烧尽。
(4)热值反映了所有能燃烧的物质的一种性质,反映了不同燃料在燃烧过程中,化学能转化为内能本领的大小,也就是说,热值是燃料本身的一种性质,它只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧、放出热量多少均没有关系。
(5)计算气体燃料完全燃烧时放出的热量用Q=Vq。其中V的单位是m3,q的单位是J/m3,Q的单位是J。
知识2 热机的效率
1.燃料的有效利用
(1)燃料的利用率:有效利用的能量与燃料完全燃烧释放的总能量的比值,叫做燃料的利用率,即
(2)提高燃料利用率的途径:一是让燃料尽可能地充分燃烧,如将煤炭研磨成粉状,吹入炉内燃烧;二是要减少热量的散失,如加大受热面积等。
2.热机燃料燃烧能量走向示意图
如图所示是内燃机的能量流向图,燃料燃烧产生的内能,相当大一部分被废气带走,只有很少一部分转化为有用的机械能,所以热机效率一般都很低
3.热机的效率
用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比,叫热机的效率。热机的效率是热机性能的一个重要指标。公式:
4.提高热机效率的途径
①使燃料充分燃烧;
②尽量减少各种热损失;
③在热机的设计和制造上,采用先进技术;
④注意保养,保持机械部件良好的润滑,减少因克服摩擦阻力而消耗的能量
5.使用热机对环境的污染:主要有大气污染和噪声污染。
6.环境保护措施
(1)改进燃烧设备,消除烟尘。
(2)提高燃料的综合利用率,采取集中供热
(3)充分开发利用污染少和无污染的能源,如太阳能。
(4)在内燃机排气管上安装消声器,以减少噪声污染
【解题方法指导】
1. 产生相同的热量,不同的燃料需要消耗的质量不同。
2. 几种热机的效率:蒸汽机:6%~15%.汽油机:20%~30%.柴油机:30%~45%.喷气发动机:50%~60%.大箭:50%
3. 由于能量的损耗,故热机的效率点小于1。
4. 热机效率的高低与热机做功的多少、做功的快慢无关。
【典型例题提优】
考点一 燃料的热值
【例1】小王和小明利用如图两套装置探究①“不同物质吸热升温的现象”以及②“不同燃料充分燃烧放热的现象”,液体和燃料的质量以及种类根据实验的需要和方便进行正确选取。
(1)在组装器材时应先调节 ___________(选填“A”或“B”)的高度;两个实验中都要控制 ___________(选填“燃料”或“杯中液体”)质量相等;
(2)在探究“不同物质吸热升温”的特点时,物质吸热的多少是通过 ___________反映的;在探究“燃料燃烧放出的热量”燃料放热多少是通过 ___________来反映的(填写序号);
A.温度计上升的示数
B.加热时间
(3)两个实验都需要的器材是温度计、___________。
【例2】用天然气灶将一壶质量为2kg、初温为5℃的水加热到55℃,消耗了16g天然气。已知水的比热容为,天然气的热值为4.2×107J/kg,则天然气完全燃烧放出的热量为___________J,水吸收的热量为___________J,天然气灶烧水的效率为___________%。
【例3】某家庭用的燃气热水器,将20kg的水从10℃加热到60℃,完全燃烧了0.21m3的煤气。已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),煤气的热值为4×107J/m3。试求:
(1)煤气完全燃烧放出的热量是多少?
(2)水吸收的热量是多少?
(3)该热水器烧水的效率是多少?
【例4】人类发展史也是利用燃料的历史,干木柴、煤的放热本领不同,是因为它们的_____________(选填“热值”“热量”或“温度”)不同,完全燃烧0.28m2的天然气可放出_______________J的热量,这些热量若全部被水吸收,可让____________kg的水温度升高20°C[已知天然气热值q=3.0×107J/m3,水的比热容c = 4.2× 103 J/(kg.°C)]。
考点二 热机的效率
【例5】关于热机效率,下列说法中正确的是( )
A.热机效率越高,即热机做的有用功越多
B.热机单位时间内耗费的燃料少,效率一定高
C.要提高热机效率,就要尽量减少各种能量损失,并且要保证良好的润滑
D.通过技术改进,热机效率可达100%
【例6】热机的效率是热机性能的重要指标,如图所示是热机的能量流向图,则热机的效率等于( )
A.×100% B.×100%
C.×100% D.×100%
【例7】已知汽油的热值为4.6×107J/kg,表示的意思是_____________________,完全燃烧50g汽油所释放的热量是________________J,若发动机获得的机械能是9.2×105J,该发动机的效率是____________。若在使用中汽油不完全燃烧,则它的热值_____________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【例8】明家新买了一辆以汽油为燃料的小汽车。细心的小明发现行驶的速度不同时,耗油量不同。当小汽车以90km/h的速度匀速行驶时最省油,此时发动机的功率为25kW,发动机的效率为30%。若小汽车以最省油的速度行驶270km,求在此过程中:
(1) 汽车受到的阻力。
(2) 汽车牵引力做的功。
(3) 消耗汽油的质量(汽油的热值q汽=4.5×107J/kg)。
【提优巩固练习】
1. 2021年10月16日,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号F运载火箭成功地将神舟十三号载人飞船送入太空,三名宇航员在空间站驻留了六个月已成功顺利返回地球。火箭发射时使用液氢作为燃料,是利用氢的( )
A.比热容大 B.密度大 C.热值大 D.内能大
2. 2017年5月18日,我国在南海海域“可燃冰”试采成功,“可燃冰”作为新型能源,它完全燃烧放出的热量达到天然气的数十倍,说明“可燃冰”的:
A.比热容较大 B.热值较大 C.沸点较低 D.凝固点较高
3. 2021年10月16日0时23分,搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭,在酒泉卫星发射中心准时成功发射升空,如图所示。火箭选用的燃料是液态氢,是因为它具有较大的( )
A.密度 B.质量 C.比热容 D.热值
4. 利用图示的两套相同装置,可完成两个实验:实验一“探究不同物质吸热升温的现象”,实验二“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”。下列关于这两个实验的说法正确的是( )
A.两实验都需要秒表和天平
B.两实验都需保持烧杯内液体质量相等
C.两实验都需保持燃料燃烧的时间相等
D.两实验都用温度计升高的温度表示液体吸收的热量
5. 甲、乙两台汽油机,甲的效率比乙高,则
A.甲每秒钟做的功比乙每秒钟做的功多
B.做同样多的有用功,甲消耗的汽油比乙消耗的汽油多
C.甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少
D.消耗同样多的汽油,甲做的有用功比乙做的有用功多
6. 关于热机,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.汽油机在做功冲程中,机械能转化为内能
D.燃料用去一半后,剩余燃料的热值不变
7. 下列各物理量中,有一个物理量的单位与其他三个物理量的单位不同,它是
A.内能 B.热值 C.功 D.热量
8. 8月10日,我国在太原卫星发射中心使用长征六号遥十运载火箭,成功将吉林一号高分03D09星等十六颗卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。以下说法正确的是( )
A.火箭使用液氢燃料,因为液氢的比热容大
B.火箭加速升空的过程中,机械能守恒
C.火箭发射架下水池中水的作用是利用水的比热容大吸热和汽化吸热保护发射台
D.火箭发射时产生的白雾是扩散现象
9. 把一杯酒精倒掉一半,则剩下的酒精( )
A.质量变小,比热容变小,密度不变,热值不变
B.质量变小,比热容变小,密度不变,热值变为原来的一半
C.质量、比热容、密度、热值都变为原来的一半
D.质量变小,比热容、密度、热值都不变
10. 下列关于比热容和热值的说法正确的是( )
A.物体的质量越大,它的比热容越大
B.物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关
C.燃烧时放出热量多的燃料热值大
D.燃料的热值与燃料是否完全燃烧无关
11. 混合动力汽车具有节能、低排放等优点成为汽车研究与开发领域的重点。某新型混合动力汽车启动时,内燃机不工作,蓄电池向车轮输送能量。当需要高速行驶或蓄电池的电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输送能量,又可以给蓄电池充电。车速与所受阻力的关系如图所示。在某次测试中,由内燃机提供能量,汽车以某一速度匀速行驶了2.7×104m.用时0.5h,同时蓄电池的电能增加了2kW•h.若所用燃料的热值是4.5×107J/kg,测试过程中消耗3.4kg的燃料。通过计算可知,下列结果( )
①汽车的速度是45km/h
②汽车牵引力做的功5.4×107J
③燃料完全燃烧放出的热量是1.53×109J
④汽车发动机的效率是40%
A.只有②④正确 B.只有①③正确
C.只有②③正确 D.只有②③④正确
12. 某同学为探究不同物质的吸热能力,用相同的酒精灯给质量为1kg 的甲、乙两种液体加热,获得如图所示的甲、乙液体的温度与加热时间的关系图象,已知甲、乙两种液体中有一种是水, 另一种液体的比热容比水的小。下列说法中正确的是( )
A.用酒精灯给液体加热过程中,酒精的热值不断变小
B.甲、乙液体都加热1min,甲液体吸收热量较多
C.甲液体的比热容为
D.温度升高到20℃时,甲、乙液体吸收的热量之比为3︰1
13. 汽油机甲,飞轮每分钟转2400转,汽油机的汽缸容积为150cm3,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为2.0×106Pa,且甲汽油机一分钟消耗25g汽油。汽油机甲与汽油机乙的效率比值为5∶4,汽油机甲的功率是乙的2.5倍,则汽油机甲的功率和甲、乙汽油机相同时间的油耗之比为( )(汽油的热值为4.8×107J/kg)
A.3.6×106W;2∶1 B.6000W;2∶1
C.3.6×106W;1∶2 D.6000W;1∶2
14. 某汽车以20m/s的速度在平直的公路上匀速行驶时,柴油发动机的功率为2.1×105W,每行驶43s消耗柴油700g,柴油的热值为4.3×107J/kg。下列计算中有几项是正确的( )
①完全燃烧700g柴油放出的热量为3.01×107J
②该柴油发动机效率为70%
③汽车的牵引力为1.05×103N
④汽车行驶8.6km消耗柴油7kg
A.一项 B.二项 C.三项 D.四项
15. 如图所示,用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热,两图装置均相同。燃料的质量用m表示,燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示(水未沸腾)( )
A.若m相同,Δt越小,燃料的热值越大 B.若Δt相同,m越大,燃料的热值越大
C.若的值越大,燃料的热值越大 D.若的值越大,燃料的热值越大
16. 端午节妈妈在厨房蒸粽子,小明在客厅里就闻到了粽子的香味,这是 现象,蒸粽子是通过 方式增大粽子内能的.妈妈蒸粽子用了0.2 m3的煤气,完全燃烧这些煤气放出的热量是 J.(q煤气=3.9×107 J/m3)
17. 2023年10月31日,我国神舟十六号载人飞船返回舱,安全降落在东风着陆场预定区域.返回舱穿越大气层时温度升高,这是通过 (选填“热传递”或“做功”)的方式将机械能转化为 能,因为液态氢的 大可以作为火箭发动机的燃料。
18. 汽车发动机工作时把内能转化为 能,当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”,这时发动机的效率 (选填“升高”“不变”或“降低”)。
19. 太阳能由于清洁环保得以大力开发,小明家太阳能热水器内盛有25℃的水50kg,在阳光照射下水温升高到65℃,如果水吸收的热量全部由天然气提供,需要完全燃烧天然气 kg。[c水=4.2×103J/(kg·℃),q天然气=8.4×107J/kg]
20. 如图所示的是汽油机的工作状态示意图,由图可看出此时它处于 冲程。该汽油机的飞轮转速为,那么该汽油机每秒钟对外做功 次。若该汽油机的效率为30%,消耗100g汽油,对外做功 J。()
21. 2022年11月29日,我国神舟十五载人飞船发射取得圆满成功。长征二号F遥十五运载火箭用液态氢作燃料,是因为液态氢的 大,液态氢在燃烧过程中将 能转化为内能,而发射塔下的的冷却池装有大量的水,能较快地吸收大量的热量。
22. 完全燃烧42g焦炭所放出的热量,若有50%被2kg、30℃的水吸收,则水温可升高 。[c水=4.2×103J/(kg•℃)、q焦炭=3.0×107J/kg、此时外界为1个标准大气压]
23. 小明在探究冰熔化特点时,用酒精灯加热50g的冰,每4分钟完全燃烧的酒精质量均为0.2g,冰的温度随时间变化的图像如图所示。由此可知:冰全部熔化成水后4分钟吸收热量为 J,0.2g酒精完全燃烧放出的热量为 J,CD段酒精灯的加热效率为 %,BC过程中被加热物质的内能将增加 J。[c水=4.2×103J/(kg•℃),q酒精=3×107J/kg]
24. 小郑同学想比较沙子和水这两种物质吸热能力的差异,他设计了如图的图甲所示的实验装置,在两个烧杯中分别装入质量、初温都相同的沙子和水,所使用的仪器规格也完全相同。在实验时要控制 (选填“加热时间”或“温度变化”)相同,就可以确定水和沙子吸收了相同的热量;图乙为小郑根据记录的实验数据画出的图像,则沙子的比热容为 J/(kg•℃)。
25. 两台汽油机,甲的功率是乙的2倍,甲的效率为20%,乙的效率为25%。做功快的汽油机是 ,那么甲与乙每小时消耗油量之比为 。
26. 小明学习了燃料的热值后,设计了一个实验来比较煤油和菜籽油的热值的大小关系。他们组装了如图所示的装置进行实验,装有少量的煤油和菜籽油的两盏灯,分别给两杯温度和质量相同的水加热。
(1)实验过程中,点燃两盏灯,在燃料 (选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”)后,比较 (选填“加热时间”或“温度计示数”)来比较燃料燃烧放出的热量,从而比较两种燃料的热值的大小;
(2)在燃料燃烧过程中,如果两个烧杯中的水均已沸腾,则该实验 (选填“能”或“不能”)比较两种燃料热值的大小;
(3)该实验也可以粗略测出燃料的热值,与标准的热值相比,该实验测得的热值 (选填“偏大”或“偏小”)。
27. 某同学学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系,他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置,并每隔1分钟记录了杯中水的温度(见下表)。
(1)在安装、调整实验器材时,科学合理的顺序是(甲图中):先调整固定 的位置,再调整固定 的位置(选填“A”或“B”);
(2)为保证实验结论的可靠,实验时应控制两套装置中相同的物理量有加热时间和水的 、 ;
(3)通过表中记录的数据,你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是 ;
(4)该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量,并记录了数据、利用公式计算出了水吸收的热量,他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果可靠吗? ,为什么?
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
甲杯水温/℃
25
27
29
32
34
36
38
甲乙杯水温/℃
25
26
27
28
29
30
31
学科网(北京)股份有限公司
$$
第十四章 内能的利用
第五节 热机的效率 提优训练
【知识梳理】
知识1热值
1.定义:1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫热值;热值单位是:J/kg。
2.燃料燃烧放出热量的计算
燃料燃烧放出热量: Q放 = mq;
Q放 是燃料放出的热量,单位是J;
q 是热值,单位是J/kg;
m 是质量,单位是kg
3.燃料热值的理解
(1)燃料的热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
(2)“某种燃料”说明热值与燃料的种类有关。仅与燃料的种类有关
(3)“完全燃烧”的含义是烧完、烧尽。
(4)热值反映了所有能燃烧的物质的一种性质,反映了不同燃料在燃烧过程中,化学能转化为内能本领的大小,也就是说,热值是燃料本身的一种性质,它只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧、放出热量多少均没有关系。
(5)计算气体燃料完全燃烧时放出的热量用Q=Vq。其中V的单位是m3,q的单位是J/m3,Q的单位是J。
知识2 热机的效率
1.燃料的有效利用
(1)燃料的利用率:有效利用的能量与燃料完全燃烧释放的总能量的比值,叫做燃料的利用率,即
(2)提高燃料利用率的途径:一是让燃料尽可能地充分燃烧,如将煤炭研磨成粉状,吹入炉内燃烧;二是要减少热量的散失,如加大受热面积等。
2.热机燃料燃烧能量走向示意图
如图所示是内燃机的能量流向图,燃料燃烧产生的内能,相当大一部分被废气带走,只有很少一部分转化为有用的机械能,所以热机效率一般都很低
3.热机的效率
用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比,叫热机的效率。热机的效率是热机性能的一个重要指标。公式:
4.提高热机效率的途径
①使燃料充分燃烧;
②尽量减少各种热损失;
③在热机的设计和制造上,采用先进技术;
④注意保养,保持机械部件良好的润滑,减少因克服摩擦阻力而消耗的能量
5.使用热机对环境的污染:主要有大气污染和噪声污染。
6.环境保护措施
(1)改进燃烧设备,消除烟尘。
(2)提高燃料的综合利用率,采取集中供热
(3)充分开发利用污染少和无污染的能源,如太阳能。
(4)在内燃机排气管上安装消声器,以减少噪声污染
【解题方法指导】
1. 产生相同的热量,不同的燃料需要消耗的质量不同。
2. 几种热机的效率:蒸汽机:6%~15%.汽油机:20%~30%.柴油机:30%~45%.喷气发动机:50%~60%.大箭:50%
3. 由于能量的损耗,故热机的效率点小于1。
4. 热机效率的高低与热机做功的多少、做功的快慢无关。
【典型例题提优】
考点一 燃料的热值
【例1】小王和小明利用如图两套装置探究①“不同物质吸热升温的现象”以及②“不同燃料充分燃烧放热的现象”,液体和燃料的质量以及种类根据实验的需要和方便进行正确选取。
(1)在组装器材时应先调节 ___________(选填“A”或“B”)的高度;两个实验中都要控制 ___________(选填“燃料”或“杯中液体”)质量相等;
(2)在探究“不同物质吸热升温”的特点时,物质吸热的多少是通过 ___________反映的;在探究“燃料燃烧放出的热量”燃料放热多少是通过 ___________来反映的(填写序号);
A.温度计上升的示数
B.加热时间
(3)两个实验都需要的器材是温度计、___________。
【答案】 ①. A ②. 杯中液体 ③. B ④. A ⑤. 天平【解析】(1)[1]因实验中需要用酒精灯的外焰加热,故在组装器材时应先调节A的高度。
[2]两个实验中都要用控制变量法,需要控制杯中液体质量相等。
(2)[3]在探究“不同物质吸热升温”的特点时,由转换法,物质吸热的多少是通过加热时间反映的,故B符合题意,A不符合题意。故选B。
[4]在探究“燃料燃烧放出的热量“实验中,要用不同的燃料,加热质量相同的同种液体,根据Q吸=cmΔt,液体升温越高,则燃料放出的热量越多,故在探究“燃料燃烧放出的热量”燃料放热多少是通过温度计上升的示数来反映的,故A符合题意,B不符合题意。故选A。
(3)[5]探究不同物质吸热升温的现象时应控制质量和初温相同,比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量时需要控制燃料的质量相同,根据液体升高的温度来比较燃料热值的大小,两个实验都需要的实验器材是天平。
【例2】用天然气灶将一壶质量为2kg、初温为5℃的水加热到55℃,消耗了16g天然气。已知水的比热容为,天然气的热值为4.2×107J/kg,则天然气完全燃烧放出的热量为___________J,水吸收的热量为___________J,天然气灶烧水的效率为___________%。
【答案】 6.72×105 4.2×105 62.5【解析】[1]天然气的质量
这些天然气完全燃烧放出的热量
[2]水吸收的热量
[3]天然气灶烧水的效率
【例3】某家庭用的燃气热水器,将20kg的水从10℃加热到60℃,完全燃烧了0.21m3的煤气。已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),煤气的热值为4×107J/m3。试求:
(1)煤气完全燃烧放出的热量是多少?
(2)水吸收的热量是多少?
(3)该热水器烧水的效率是多少?
【答案】(1)8.4×106J;(2)4.2×106J;(3)50%【解析】解:(1)煤气完全燃烧放出的热量
Q放=Vq=0.21m3×4×107J/kg=8.4×106J
(2)水吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×20kg×(60-10)℃=4.2×106J
(3)该热水器的烧水效率
答:(1)煤气完全燃烧放出的热量是8.4×106J;
(2)水吸收的热量是4.2×106J;
(3)该热水器烧水的效率是50%。
【例4】人类发展史也是利用燃料的历史,干木柴、煤的放热本领不同,是因为它们的_____________(选填“热值”“热量”或“温度”)不同,完全燃烧0.28m2的天然气可放出_______________J的热量,这些热量若全部被水吸收,可让____________kg的水温度升高20°C[已知天然气热值q=3.0×107J/m3,水的比热容c = 4.2× 103 J/(kg.°C)]。
【答案】热值;;100。【解析】[1] 单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值,它表示燃料的放热本领强弱,干木柴、煤的放热本领不同,是因为它们的热值不同。
[2]完全燃烧0.28m2的天然气可放出的热量;
[3]水的质量。
考点二 热机的效率
【例5】关于热机效率,下列说法中正确的是( )
A.热机效率越高,即热机做的有用功越多
B.热机单位时间内耗费的燃料少,效率一定高
C.要提高热机效率,就要尽量减少各种能量损失,并且要保证良好的润滑
D.通过技术改进,热机效率可达100%
【答案】C【解析】A.热机的效率可知,热机的效率由两个因素决定,即消耗相同的燃料,热机效率越高的,热机做的有用功多,故A错误;
B.热机单位时间内耗费的燃料少,如果做的有用功也非常少,那么热机效率也不一定高,故B错误;
C.要提高热机效率,就要尽量减少各种能量损失,并且要保证良好的润滑,故C正确;
D.由于燃料燃烧释放的热量不能全部转化为机器的有用功,总有能量损耗,所以热机效率总小于100%,故D错误。故选C。
【例6】热机的效率是热机性能的重要指标,如图所示是热机的能量流向图,则热机的效率等于( )
A.×100% B.×100%
C.×100% D.×100%
【答案】B【解析】E1是总热量,E2、E3、E5属于损失的热量,E4为有用功,故热机的效率为或者为故B符合题意,ACD不符合题意。故选B
【例7】已知汽油的热值为4.6×107J/kg,表示的意思是_____________________,完全燃烧50g汽油所释放的热量是________________J,若发动机获得的机械能是9.2×105J,该发动机的效率是____________。若在使用中汽油不完全燃烧,则它的热值_____________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 1kg汽油完全燃烧时放出的热量是4.6×107J 2.3×106 40% 不变【解析】
[1]汽油的热值4.6×107J/kg,它表示的物理意义是:1kg汽油完全燃烧时放出的热量是4.6×107J。
[2]完全燃烧50g汽油所释放的热量
Q放=m汽油q汽油=50×10-3kg×4.6×107J/kg=2.3×106J
[3]发动机的效率
[4]燃料的热值是燃料本身的一种特性,它的大小只与燃料的种类有关,与燃料的质量、放出热量多少以及燃烧情况无关,所以它的热值不变。
【例8】明家新买了一辆以汽油为燃料的小汽车。细心的小明发现行驶的速度不同时,耗油量不同。当小汽车以90km/h的速度匀速行驶时最省油,此时发动机的功率为25kW,发动机的效率为30%。若小汽车以最省油的速度行驶270km,求在此过程中:
(1) 汽车受到的阻力。
(2) 汽车牵引力做的功。
(3) 消耗汽油的质量(汽油的热值q汽=4.5×107J/kg)。
【答案】(1)1000N;(2)2.7×108J;(3)20kg【解析】解:(1)汽车匀速行驶,汽车受到的阻力与牵引力平衡,二者大小相等,阻力为
(2)汽车通过270km需要时间为
牵引力做的功为
(3)汽油完全燃烧放出的热量为
消耗的汽油质量为
答:(1)汽车受到的阻力为1000N;
(2)汽车牵引力做的功为;
(3)需消耗汽油20kg。
【提优巩固练习】
1. 2021年10月16日,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号F运载火箭成功地将神舟十三号载人飞船送入太空,三名宇航员在空间站驻留了六个月已成功顺利返回地球。火箭发射时使用液氢作为燃料,是利用氢的( )
A.比热容大 B.密度大 C.热值大 D.内能大
【答案】C【解析】根据热值的知识可知,火箭发射时使用液氢作为燃料,是利用氢的热值大,与比热容、密度、内能等无关,同种质量的液氢与其他燃料相比,完全燃烧时可以释放出更多的能量。故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
2. 2017年5月18日,我国在南海海域“可燃冰”试采成功,“可燃冰”作为新型能源,它完全燃烧放出的热量达到天然气的数十倍,说明“可燃冰”的:
A.比热容较大 B.热值较大 C.沸点较低 D.凝固点较高
【答案】B【解析】在同等条件下,包含质量相同,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,说明“可燃冰”的热值很大,故ACD不符合题意,B符合题意。
3. 2021年10月16日0时23分,搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭,在酒泉卫星发射中心准时成功发射升空,如图所示。火箭选用的燃料是液态氢,是因为它具有较大的( )
A.密度 B.质量 C.比热容 D.热值
【答案】B【解析】火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料,液态氢可以释放出更多的热量。故ABC不符合题意;D符合题意。故选D。
4. 利用图示的两套相同装置,可完成两个实验:实验一“探究不同物质吸热升温的现象”,实验二“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”。下列关于这两个实验的说法正确的是( )
A.两实验都需要秒表和天平
B.两实验都需保持烧杯内液体质量相等
C.两实验都需保持燃料燃烧的时间相等
D.两实验都用温度计升高的温度表示液体吸收的热量
【答案】B【解析】A.探究“探究不同物质吸热升温的现象”,应控制液体的质量相同,用秒表记录加热时间,用加热时间反映液体吸热的多少,用到秒表和天平;探究“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”,控制燃料的质量相同,燃料充分燃烧完后,用温度计记录烧杯中液体的温度,用到天平,不需要秒表,故A错误;
BC.探究“探究不同物质吸热升温的现象”和探究“不同物质吸热升温现象”两实验的要求,容器中被加热物质的质量都要相同;探究“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”,控制燃料的质量相同,燃料充分燃烧完后,用温度计记录烧杯中液体的温度,不保持燃料燃烧的时间相等,故C错误,B正确;
D.实验一中,“探究不同物质吸热升温的现象”,在燃烧皿中放入同种燃料,用秒表记录加热时间,用加热时间反映液体吸热的多少;实验二中,“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”,在燃烧皿中放入不同燃料,燃料充分燃烧完后,用温度计记录烧杯中液体的温度,故D错误。故选B。
5. 甲、乙两台汽油机,甲的效率比乙高,则
A.甲每秒钟做的功比乙每秒钟做的功多
B.做同样多的有用功,甲消耗的汽油比乙消耗的汽油多
C.甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少
D.消耗同样多的汽油,甲做的有用功比乙做的有用功多
【答案】D【解析】A、甲每秒钟做的功比乙每秒钟做的功多,说明甲汽油机的功率大,与热机效率无关,故A错误;B、甲汽油机热机效率比乙高,说明做同样多的有用功,甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少,故B错误;C、由于不确定甲乙做功的多少,所以无法比较耗油量,故C错误;D、甲汽油机的效率高,消耗同样多的油,甲做的有用功多,故D正确.故选D.
6. 关于热机,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.汽油机在做功冲程中,机械能转化为内能
D.燃料用去一半后,剩余燃料的热值不变
【答案】D【解析】A.热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值,热机做的有用功多,但总功不知道,因此效率不一定高,故A错误;
B.功率是反应物体做功快慢的物理量,热机效率与功率无关,故B错误;
C.汽油机在做功冲程中,将内能转化为机械能,故C错误;
D.热值是燃料的一种性质,与燃料的种类有关,与燃料的质量等因素无关,因此燃料用去一半后,剩余燃料的热值不变,故D正确。故选D。
7. 下列各物理量中,有一个物理量的单位与其他三个物理量的单位不同,它是
A.内能 B.热值 C.功 D.热量
【答案】B【解析】试题分析:根据对常见物理量及其单位的掌握作答.
解:在国际单位制中,内能、功和热量的单位都是J,热值的单位是J/kg或J/m3.故选B.
8. 8月10日,我国在太原卫星发射中心使用长征六号遥十运载火箭,成功将吉林一号高分03D09星等十六颗卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。以下说法正确的是( )
A.火箭使用液氢燃料,因为液氢的比热容大
B.火箭加速升空的过程中,机械能守恒
C.火箭发射架下水池中水的作用是利用水的比热容大吸热和汽化吸热保护发射台
D.火箭发射时产生的白雾是扩散现象
【答案】C【解析】A.发射火箭采用液氢作为火箭的燃料,原因是液氢具有较大的热值,完全燃烧相同质量的液氢,可以释放更多的热量,故A错误;
B.火箭加速升空的过程中,火箭的动能和重力势能都增大,所以火箭的机械能增大,故B错误;
C.火箭尾部的火焰喷到水池中,水池中的水变成了水蒸气,此过程是汽化过程,汽化吸收热量,由于水的比热容较大,和同质量的其他物质相比较,升高相同的温度,能吸收较多的热量,降低水池周围的温度,故C正确;
D.火箭发射时产生的白雾是水蒸气遇冷液化成的小水珠,故D错误。故选C。
9. 把一杯酒精倒掉一半,则剩下的酒精( )
A.质量变小,比热容变小,密度不变,热值不变
B.质量变小,比热容变小,密度不变,热值变为原来的一半
C.质量、比热容、密度、热值都变为原来的一半
D.质量变小,比热容、密度、热值都不变
【答案】D【解析】比热容是物质的一种特性,各种物质都有自己的比热容,.某种物质的比热容与质量、体积大小无关;密度是物质的一种特性,它和物体的质量和体积无关;燃料的热值是燃料的一种特性,与燃料的质量 m和体积V无关;质量是物体所含物质的多少,把一杯酒精倒掉一半,则剩下的酒精质量变小,比热容、密度、热值都不变,故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。
10. 下列关于比热容和热值的说法正确的是( )
A.物体的质量越大,它的比热容越大
B.物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关
C.燃烧时放出热量多的燃料热值大
D.燃料的热值与燃料是否完全燃烧无关
【答案】D【解析】A.物质的比热容是物质的一种性质,跟物质的种类和状态有关,跟质量无关,故A错误;B.物质的比热容是物质的一种性质,跟物质的种类和状态有关,跟物体吸收或放出的热量无关,故B错误;C.应为相同质量的物质,完全燃烧时放出热量多的燃料热值大,故C错误;D.物质的比热容是物质的一种性质,跟物质的种类和状态有关,与燃料是否完全燃烧无关,故D正确。
11. 混合动力汽车具有节能、低排放等优点成为汽车研究与开发领域的重点。某新型混合动力汽车启动时,内燃机不工作,蓄电池向车轮输送能量。当需要高速行驶或蓄电池的电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输送能量,又可以给蓄电池充电。车速与所受阻力的关系如图所示。在某次测试中,由内燃机提供能量,汽车以某一速度匀速行驶了2.7×104m.用时0.5h,同时蓄电池的电能增加了2kW•h.若所用燃料的热值是4.5×107J/kg,测试过程中消耗3.4kg的燃料。通过计算可知,下列结果( )
①汽车的速度是45km/h
②汽车牵引力做的功5.4×107J
③燃料完全燃烧放出的热量是1.53×109J
④汽车发动机的效率是40%
A.只有②④正确 B.只有①③正确
C.只有②③正确 D.只有②③④正确
【答案】A【解析】①由题知,汽车以某一速度匀速行驶了2.7×104m=27km
用时0.5h,所以汽车的速度故①错误;
②由图象可知,汽车速度为15m/s时,所受阻力为2000N,由于汽车匀速行驶,水平方向汽车的牵引力与阻力是一对平衡力,所以牵引力做功故②正确
③测试过程中消耗3.4kg的燃料,所以燃料完全燃烧放出的热量故③错误
④汽车牵引力做功使其前进的同时给蓄电池充电,电能增加了燃料燃烧转化为有用的能量汽车发动机的效率故④正确。故选A。
12. 某同学为探究不同物质的吸热能力,用相同的酒精灯给质量为1kg 的甲、乙两种液体加热,获得如图所示的甲、乙液体的温度与加热时间的关系图象,已知甲、乙两种液体中有一种是水, 另一种液体的比热容比水的小。下列说法中正确的是( )
A.用酒精灯给液体加热过程中,酒精的热值不断变小
B.甲、乙液体都加热1min,甲液体吸收热量较多
C.甲液体的比热容为
D.温度升高到20℃时,甲、乙液体吸收的热量之比为3︰1
【答案】C【解析】A.热值是燃料的一种属性,用酒精灯给液体加热过程中,酒精的热值不变,故A错误;B.相同燃料加热相同时间放出的热量相同,物质吸收的热量相同,故B错误;
CD.由图可知,升高相同温度,乙加热时间长,说明乙的比热容大,乙物质是水,可得
加热时间相同吸热相同,升高相同温度时,乙加热时间是甲的三倍,故乙吸收热量是甲的三倍,则有则故C正确,D错误。故选C。
13. 汽油机甲,飞轮每分钟转2400转,汽油机的汽缸容积为150cm3,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为2.0×106Pa,且甲汽油机一分钟消耗25g汽油。汽油机甲与汽油机乙的效率比值为5∶4,汽油机甲的功率是乙的2.5倍,则汽油机甲的功率和甲、乙汽油机相同时间的油耗之比为( )(汽油的热值为4.8×107J/kg)
A.3.6×106W;2∶1 B.6000W;2∶1
C.3.6×106W;1∶2 D.6000W;1∶2
【答案】B【解析】根据题意知道,一个做功冲程中燃气对活塞做的功
曲轴每转两圈对外做功一次,所以1min转动2400转,完成1200个工作循环,对外做功1200次,则1min对外做的总功
汽油机甲的热功率
甲的功率为P甲,乙的功率为P乙,效率为η甲,效率为η乙,汽油的热值为q,做功时间为t,甲在时间t内做的有用功W甲=P甲t
则由题意知道,汽油机甲的功率是乙的2.5倍,汽油机甲与汽油机乙的效率比值为5:4,则甲在时间t内消耗的总能量
甲在时间t内的耗油量
同理可以得到乙在时间t内的耗油量的表达式甲、乙两汽油机在相同时间内的耗油量之比就等于两表达式之比故B正确。故选B。
14. 某汽车以20m/s的速度在平直的公路上匀速行驶时,柴油发动机的功率为2.1×105W,每行驶43s消耗柴油700g,柴油的热值为4.3×107J/kg。下列计算中有几项是正确的( )
①完全燃烧700g柴油放出的热量为3.01×107J
②该柴油发动机效率为70%
③汽车的牵引力为1.05×103N
④汽车行驶8.6km消耗柴油7kg
A.一项 B.二项 C.三项 D.四项
【答案】C【解析】①完全燃烧700g干木柴放出的热量故①正确;
②柴油发动机做功
柴油发动机的效率故②错误;
③由
得汽车的牵引力故③正确;
④汽车行驶8.6km做的功
完全燃烧柴油放出的热量为
消耗柴油故④正确。综上所述,正确有①③④。故选C。
15. 如图所示,用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热,两图装置均相同。燃料的质量用m表示,燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示(水未沸腾)( )
A.若m相同,Δt越小,燃料的热值越大 B.若Δt相同,m越大,燃料的热值越大
C.若的值越大,燃料的热值越大 D.若的值越大,燃料的热值越大
【答案】D【解析】我们假定为两套装置的加热水的效率是相同的。燃料的热值大小不能直接测量,需要通过水吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少,而水吸收热量的多少跟水的质量和升高的温度有关,因此为了比较热值大小可以利用Q吸=Q放η,而Q吸=c水m水Δt Q放=mq即c水m水Δt=mqη
解得通过这个式子可以做以下推导:
A.若m相同,Δt越小,则燃料的热值越小,故A错误,不符合题意;
B.若Δt相同,m越大,则燃料的热值越小,故B错误,不符合题意;
C.若的值越大,即的值越小,则燃料的热值越小,故C错误,不符合题意;
D.若的值越大,则燃料的热值越大,故D正确,符合题意。故选D。
16. 端午节妈妈在厨房蒸粽子,小明在客厅里就闻到了粽子的香味,这是 现象,蒸粽子是通过 方式增大粽子内能的.妈妈蒸粽子用了0.2 m3的煤气,完全燃烧这些煤气放出的热量是 J.(q煤气=3.9×107 J/m3)
【答案】 扩散 热传递 7.8×106【解析】组成物质的分子永不停息地做无规则运动,当两种物质中分子彼此进入对方的现象叫做扩散现象,所以小明在客厅里就闻到了粽子的香味,这是粽子分子进入空气的现象,为扩散现象,改变物体内能有两种方式,做功和热传递,蒸粽子没有消耗机械能,故是通过热传递方式增大粽子内能的.燃料燃烧放出热量Q=Vq=0.2m3×3.9×107 J/m3=7.8×106 J.
17. 2023年10月31日,我国神舟十六号载人飞船返回舱,安全降落在东风着陆场预定区域.返回舱穿越大气层时温度升高,这是通过 (选填“热传递”或“做功”)的方式将机械能转化为 能,因为液态氢的 大可以作为火箭发动机的燃料。
【答案】 做功 内 热值【解析】[1][2]返回舱穿越大气层时温度升高,这是由于返回舱克服摩擦做功,将机械能转化为内能,使返回舱温度升高,内能增大,这是通过做功的方式来完成能量转化的。
[3]火箭发动机以液态氢为燃料是因为液氢的热值大,完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料,液态氢可以放出更多的热量。
18. 汽车发动机工作时把内能转化为 能,当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”,这时发动机的效率 (选填“升高”“不变”或“降低”)。
【答案】 机械能 降低【解析】[1]汽油在汽油机的汽缸内燃烧将燃料的化学能转化为内能,发动机工作时把内能转化为机械能。
[2]冒“黑烟”说明燃料燃烧的不充分,用来做有用功的能量占燃料完全燃烧时放出的总能量的比值就小,所以发动机的效率就会降低。
19. 太阳能由于清洁环保得以大力开发,小明家太阳能热水器内盛有25℃的水50kg,在阳光照射下水温升高到65℃,如果水吸收的热量全部由天然气提供,需要完全燃烧天然气 kg。[c水=4.2×103J/(kg·℃),q天然气=8.4×107J/kg]
【答案】0.1【解析】水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(65℃-25℃)=8.4×106J
完全燃烧天然气放出的热量Q放=Q吸=8.4×106J
需要完全燃烧天然气的质量=0.1kg
20. 如图所示的是汽油机的工作状态示意图,由图可看出此时它处于 冲程。该汽油机的飞轮转速为,那么该汽油机每秒钟对外做功 次。若该汽油机的效率为30%,消耗100g汽油,对外做功 J。()
【答案】 做功 30 1.38×106J【解析】[1]由图知道,进气门和排气门关闭、火花塞点火、活塞向下移动,可以判断这个冲程是做功冲程,将内能转化为了机械能。
[2]飞轮的转速是3600r/min,所以1秒转动的圈数为
因为四冲程汽油机一个工作循环飞轮转两圈、做功一次,所以1s可以做功30次。
[3]100g汽油完全燃烧放出的热量Q=mq=0.1kg×4.6×107J/kg=4.6×106J
由 知道,汽油机对外做的功为
21. 2022年11月29日,我国神舟十五载人飞船发射取得圆满成功。长征二号F遥十五运载火箭用液态氢作燃料,是因为液态氢的 大,液态氢在燃烧过程中将 能转化为内能,而发射塔下的的冷却池装有大量的水,能较快地吸收大量的热量。
【答案】 热值 化学【解析】[1]用液态氢作燃料是因为液态氢的热值大,在同种条件下,相同质量的液态氢完全燃烧时放出的热量更多。[2]液态氢在燃烧时发生化学变化,消耗化学能,产生热量,将化学能转化为内能。
22. 完全燃烧42g焦炭所放出的热量,若有50%被2kg、30℃的水吸收,则水温可升高 。[c水=4.2×103J/(kg•℃)、q焦炭=3.0×107J/kg、此时外界为1个标准大气压]
【答案】70℃【解析】完全燃烧42g焦炭放出的热量Q放=m焦炭q焦炭=42×10-3kg×3.0×107J/kg=1.26×106J
由题意可知,水吸收的热量Q吸=Q放η=1.26×106J×50%=6.3×105J
由Q放=cm∆t知,水温度升高值
那么水的末温t=t0+∆t=30℃+75℃=105℃
而在一标准大气压下水的沸点为100℃,所以水温的末温为100℃,水升高的温度∆t′=100℃-30℃=70℃
23. 小明在探究冰熔化特点时,用酒精灯加热50g的冰,每4分钟完全燃烧的酒精质量均为0.2g,冰的温度随时间变化的图像如图所示。由此可知:冰全部熔化成水后4分钟吸收热量为 J,0.2g酒精完全燃烧放出的热量为 J,CD段酒精灯的加热效率为 %,BC过程中被加热物质的内能将增加 J。[c水=4.2×103J/(kg•℃),q酒精=3×107J/kg]
【答案】 1050 6000 17.5 1050【解析】[1]冰熔化成水,质量不变,则水的质量为由图得,水加热4min ,温升高了5℃,4min中水吸收的热量为[2]0.2g酒精完全燃烧放出的热量[3]4min燃烧酒精0.2g,又因为4min水吸热所以加热效率为
[4]BC段物质吸收的热量转化成了物质的内能,BC段加热了4min,吸收的热量的热量为1050J,所以内能增加了1050J。
24. 小郑同学想比较沙子和水这两种物质吸热能力的差异,他设计了如图的图甲所示的实验装置,在两个烧杯中分别装入质量、初温都相同的沙子和水,所使用的仪器规格也完全相同。在实验时要控制 (选填“加热时间”或“温度变化”)相同,就可以确定水和沙子吸收了相同的热量;图乙为小郑根据记录的实验数据画出的图像,则沙子的比热容为 J/(kg•℃)。
【答案】 加热时间 1.4×103【解析】[1]根据转换法,水和沙子吸收了热量的多少是通过控制酒精灯的加热时间体现的,在实验时只要控制加热时间相同就可以确定水和沙子吸收了相同的热量;
[2]由图象知,在加热的最后时刻,因加热时间相同,水和沙子吸收的热量相同,但沙子升高的温度为水升高温度的3倍,则:c沙子m△t沙子=c水m△t水 ,则:。
25. 两台汽油机,甲的功率是乙的2倍,甲的效率为20%,乙的效率为25%。做功快的汽油机是 ,那么甲与乙每小时消耗油量之比为 。
【答案】 甲 7∶2【解析】[1]功率是表示做功快慢的物理量,功率越大,做功越快。所以甲做功快。
[2]设甲的功率为,则乙的功率为,则它们工作时油料燃烧时放出能量的功率为之比
据可知,在相等的一个小时内,甲乙机器内油料燃烧的能量之比为5:2,根据可知,它们消耗的油量之比为5:2。
26. 小明学习了燃料的热值后,设计了一个实验来比较煤油和菜籽油的热值的大小关系。他们组装了如图所示的装置进行实验,装有少量的煤油和菜籽油的两盏灯,分别给两杯温度和质量相同的水加热。
(1)实验过程中,点燃两盏灯,在燃料 (选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”)后,比较 (选填“加热时间”或“温度计示数”)来比较燃料燃烧放出的热量,从而比较两种燃料的热值的大小;
(2)在燃料燃烧过程中,如果两个烧杯中的水均已沸腾,则该实验 (选填“能”或“不能”)比较两种燃料热值的大小;
(3)该实验也可以粗略测出燃料的热值,与标准的热值相比,该实验测得的热值 (选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】 全部燃烧 温度计示数 不能 偏小【解析】(1)[1][2]根据控制变量法,比较两种燃料的热值大小时,需要控制两种燃料的质量相同。点燃后加热质量相等的同种液体,需等待燃料全部燃烧,通过观察温度计示数的变化来比较水吸收热量的大小,即燃料燃烧放出的热量大小,从而比较两种燃料的热值大小。
(2)[3]燃料燃尽前,如果两个烧杯中的水均已沸腾,则无法根据水升高的温度来判定吸热的多少,也无法判断燃料燃烧放热的多少,所以该实验不能比较两种燃料热值的大小。
(3)[4]因为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失等原因,所以测量出燃料放出的热量偏小,因此测出的热值比实际值要小。
27. 某同学学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系,他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置,并每隔1分钟记录了杯中水的温度(见下表)。
(1)在安装、调整实验器材时,科学合理的顺序是(甲图中):先调整固定 的位置,再调整固定 的位置(选填“A”或“B”);
(2)为保证实验结论的可靠,实验时应控制两套装置中相同的物理量有加热时间和水的 、 ;
(3)通过表中记录的数据,你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是 ;
(4)该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量,并记录了数据、利用公式计算出了水吸收的热量,他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果可靠吗? ,为什么?
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
甲杯水温/℃
25
27
29
32
34
36
38
甲乙杯水温/℃
25
26
27
28
29
30
31
【答案】 B A 质量 水的初温 煤油 不可靠 煤油和菜籽油不可能完全燃烧,且有热量损失【解析】(1)[1][2]实验前,首先调整好实验装置,根据酒精灯外焰的高度调整铁架台的高度,根据烧杯和烧杯中水的高度调整温度计的高度,所以应先固定B的位置再调整A的位置。
(2)[3][4]根据控制变量法的思想,实验时应控制两套装置中相同的量有:加热时间、水的质量、水的初温。
(3)[5]甲、乙两个装置中,水的质量和初温相同,由知,末温高的吸收的热量较多;在相同的加热设备下,相同时间内,消耗的燃料相同,由知,水温上升高的,对应的燃料的热值较大,所以是煤油的热值大。
(4)[6][7]根据实验过程分析,实验时有可能燃料并没有完全燃烧,且燃烧后所产生的热量并没有全部传递给水,有热量损失,所以计算结果是不可靠的。
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。