第二章 第3节 热机效率（作业课件）-【黄冈金牌之路·练闯考】2023-2024学年九年级物理上册(教科版)

第3节　热机效率 物理 九年级上册 教科版 练闯考 热量 小于 废气 冷却水 C B C 1 700 15% 2.3×107 40% 6.6×107 1.98×107 二氧化碳 噪声 低能耗 少污染 D A C D 2.1×105 50% 40 1.6×109 6.4×108 知识点1　热机效率 【知识链接】热机效率：热机所做有用功与所用燃料完全燃烧释放的________之比；热机效率________1，是因为燃料燃烧释放的部分内能会通过________、__________、摩擦与辐射等途径损失掉。 1．关于热机效率，下列说法错误的是(　 　) A.热机性能好坏的重要标志之一是热机效率 B.在四冲程内燃机中减少废气带走的热量可以大大提高热机效率 C.在设计与制造热机时要不断改进与创新，使热机效率达到100% D.热机效率越高，它将内能转化为机械能的比例越大 2．以下措施能够提高热机效率的是(　 　) A.提高热机的功率 B.对机器部件做好润滑 C.选择热值高的燃料 D.增加工作的时间 知识点2　热机效率的计算 3．传统的燃油汽车能量的利用率很低。经测量某燃油汽车汽缸向外散热占26%，废气带走的能量占32%，摩擦等机械损耗占12%，则它的机械效率为(　 　) A.68%　 B.42%　 C.30%　 D.12% 4．(无锡中考)某辆行驶的小轿车，其正常工作时的能量转化情况如图所示，若输入的化学能为2 000 J，输出的动能为300 J。则输出的内能和声能共计__________J；输出的有用能量是动能，则小轿车正常工作时的效率为__________。 5．若汽油机消耗了汽油0.5 kg，这些汽油完全燃烧放出的热量为____________J；在这个过程中，汽油机输出的有用功的能量为9.2×106 J，则该汽油机的效率为_______。(汽油的热值为4.6×107 J/kg) 6．柴油机是工业中常用的热机，已知某型号柴油机的效率是30%，在柴油机内完全燃烧2 kg柴油能放热_____________ J，这些热量通过该柴油机的转化能对外做______________ J的有用功。(q柴油＝3.3×107 J/kg) 知识点3　地球就在我们手中 7．热机在给人类文明带来进步的同时，也给生态环境造成了污染，如其在工作时会产生大量的____________引起温室效应；各种汽车发出的________也成为社会一大公害。未来理想的热机的要求有__________、__________等。 8．甲内燃机比乙内燃机的效率高，表示(　 　) A.甲的功率比较大 B.甲燃烧需要的燃料较少 C.工作时间相同，甲耗油较少 D.燃烧相同的燃料，甲做的有用功多 9．下列关于热机和环境保护的说法，正确的是(　 　) A.热机的大量使用会造成环境污染 B.只要对内燃机不断进行革新，它可以把气体的内能全部转化为机械能 C.热机排出的废气都是无害气体 D.热机产生的噪声，可以被消声器完全消除 10．有甲、乙两台汽油机，甲的效率与乙的效率之比是5∶4，相同时间内甲做的有用功是乙做的有用功的2倍，则在相同的时间内，甲、乙两台汽油机消耗的汽油质量之比是(　 　) A.5∶2　　B.2∶5　　C.8∶5　　D.5∶8 11．(教材P29图2­3­2改编题)如图所示是某品牌汽车的汽油机的能量流向图，分析此图，下列说法不正确的是(　 　) A.为确保发动机正常工作，需用水对其冷却 B.该汽车内能机输出的有用功为30% C.冷却水内能的二次利用可提高能量的利用率 D.汽车行驶的路程越多，汽油机的热机效率越大 12．把1 kg初温为35 ℃的水加热到85 ℃，消耗了10 g的煤气，此过程水吸收的热量为______________J，10 g煤气完全燃烧放出的热量为4.2×105J，该加热装置的效率为__________。(煤气的热值q煤气＝4.2×107 J/kg) 13．在城乡建设中，推土机发挥着巨大作用。若推土机发动机的效率为40%，工作一段时间消耗柴油50 L，则消耗的柴油质量为________kg，这些柴油完全燃烧放出的热量为____________J，此过程中推土机做的有用功为____________J。(已知柴油的密度为0.8×103 kg/m3，热值为4.0×107 J/kg) 14．某氢能源公交车以10 m/s的速度在平直公路上匀速行驶，发动机的功率为200 kW，每行驶700 m消耗氢燃料200 g，(氢燃料的热值为1.4×108 J/kg)计算在这个过程中： (1)200 g的氢燃料完全燃烧放出的热量。 (2)这台公交车发动机的牵引力。 (3)这台公交车发动机的效率。 解：(1)m＝200 g＝0.2 kg，由公式q＝ eq \f(Q,m) 得 氢燃料完全燃烧放出的热量：Q＝mq＝0.2 kg×1.4×108 J/kg＝2.8×107 J。 (2)由公式P＝ eq \f(W,t) ＝ eq \f(Fs,t) ＝Fv得发动机的牵引力： F＝ eq \f(P,v) ＝ eq \f(200×103 W,10 m/s) ＝2×104 N。 (3)由公式W＝Fs得发动机做的有用功： W＝Fs＝2×104 N×700 m＝1.4×107 J， 所以这台公交车发动机的效率：η＝ eq \f(W,Q) ×100%＝ eq \f(1.4×107 J,2.8×107 J) ×100%＝50%。 15．全球汽车保有量在迅速增长，截至2011年，全球处于使用状态的汽车数量已突破10亿辆。每辆汽车每年耗油1.8 t，汽车内燃机的效率平均值取30%。 (1)每辆汽车每年消耗的汽油完全燃烧放出的热量为多少？(q汽油＝4.6×107 J/kg) (2)如果能把内燃机效率提高1%，全球每年可以节约多少燃油？ (3)提高热机的效率具有哪些积极意义？请你列个回答问题的提纲，不必展开陈述。(答出两条即可) 解：(1)汽油的质量：m＝1.8 t＝1 800 kg， 这些汽油完全燃烧放出的热量： Q放＝mq汽油＝1 800 kg×4.6×107 J/kg＝8.28×1010 J。 (2)每辆汽车做有用功所需燃油：1.8 t×30%＝0.54 t，内燃机效率提高后为：30%＋1%＝31%，效率提高后所需燃油量： eq \f(0.54 t,31%) ≈1.74 t，每辆车每年节约燃油：1.8 t－1.74 t＝0.06 t，10亿辆车每年节约燃油：109×0.06 t＝6×107 t。 (3)①减小有害气体的排放量，降低对空气的污染。 ②减小燃料的消耗，节约能源。 $$