内容正文:
物理 九年级上册 人教版
练闯考
14.2 热机的效率
第十四章 内能的利用
知识点1 燃料的热值
【知识链接】我们把某种燃料______燃烧放出的_______与其_______之比叫做这种燃料的热值,用符号____表示,单位是______________。它是物质一种特性,只与燃料的_______有关。燃料完全燃烧放出热量的计算公式是Q放=_____________ 。
完全
热量
质量
q
焦每千克(J/kg)
种类
mq(或Vq)
1.下列关于热值的说法正确的是( D )
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
B
2.木炭的热值为3.4×107 J/kg,它表示1 kg木炭( )
A.具有3.4×107 J的热量
B.具有3.4×107 J的内能
C.完全燃烧对外做功是3.4×107 J
D.完全燃烧放出热量是3.4×107 J
3.一个成年人参加一次长跑,身体消耗的能量为6.6×106 J,这些能量相当于完全燃烧0.55 kg的干木柴才能得到,则干木柴的热值为___________J/kg;干木柴用掉一半后,剩余干木柴的热值将_______(填“变大”“变小”或“不变”)。
D
1.2×107
不变
有用功
能量
损失
废气
4.(教材P24图)如图所示是内燃机的能量流向图,其中对(1)和(2)最恰当的表述是( )
A.(1)内能 (2)机器散热
B.(1)内能 (2)废气带走的能量
C.(1)化学能 (2)机械损耗
D.(1)化学能 (2)废气带走的能量
B
5.汽车发动机一般是汽油机,汽油的热值为4.6×107 J/kg,若某内燃机的能量流向如图所示,则下列说法正确的是( )
A.该汽油机的效率为30%
B.1 kg的汽油燃烧能够释放4.6×107 J的能量
C.换用热值较大的燃料,热机效率会提高
D.如果改进技术,汽油机的效率就可以达到100%
A
6.若某厂家设计了一台酒精内燃机,且预想该酒精内燃机的效率为50%,酒精的热值为3.0×107 J/kg,则燃烧0.05 kg的酒精时,按照预想,该内燃机所做的有用功为( )
A.7.5×105 J B.7.5×104 J
C.7.5×103 J D.7.5×106 J
A
7.为节约能源,需提高热机的效率,下列措施中不能提高热机效率的是( )
A.尽量使燃料充分燃烧
B.尽量减少热机部件间的摩擦
C.尽量减少废气带走的热量
D.尽量增加热机的工作时间
D
8.关于热机的效率,下列说法正确的是( )
A.一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
B.热机的效率越高,在做功同样多的情况下消耗的能量越多
C.热机的效率越高说明做功越快
D.热机损失的能量中,废气带走的能量较少,主要是由于机械摩擦损失的
A
9.两台汽油机,甲的功率是乙的1.5倍,甲的效率为20%,乙的效率为25%,那么甲与乙每小时消耗油量之比为( )
A.6∶5 B.15∶8 C.5∶6 D.8∶15
10.(原创题)2020年10月12日00时57分,在我国西昌卫星发射中心,长征三号乙运载火箭托举高分十三号卫星直冲云霄,卫星随后进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。长征系列火箭使用液态氢作燃料,主要是由于该燃料( )
A.比热容大 B.热值大
C.所含热量多 D.内能大
B
B
11.(教材P26T1改)人体像热机一样,也需要消耗能量,例如一个成年人参加一次长跑,身体消耗的能量为6×106 J,这些能量相当于将60 kg的物体提高____km;若这些能量与汽油燃烧放出的热量相等,则需燃烧_______kg的汽油。(q汽油=4.6×107 J/kg,结果保留两位小数)
12.(2021·常州)生活垃圾的热值为3×106 J/kg,位于武进区遥观镇的垃圾焚烧发电厂每天完全燃烧800 t生活垃圾,放出热量____________J;放出热量的30%用来发电,每天可发电_______________J;放出热量的42%用来加热水供给附近小区,标准大气压下,每天可将_______________kg的水由20 ℃恰好加热至沸腾。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
10
0.13
2.4×1012
7.2×1011
3×106
13.(易错题)标准大气压下完全燃烧0.042 m3的煤气放出的热量是______________J。若50%的热量被水吸收,能使质量为2.5 kg、初温为25 ℃的水升高____℃。[q煤气=4.0×107 J/m3,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
1.68×106
75
14.如图所示是李老师家8月份天然气使用情况:表中后面三位是小数,均为“213”[天然气的热值为8.4×107 J/m3,c水=4.2×103 J/( kg·℃)]。求:
(1)他家8月份消耗的天然气完全燃烧放出的热量。
(2)将质量为5 kg的水从20 ℃加热至80 ℃,需要吸收的热量。
(3)李老师在使用家里天然气灶的过程中,如果天然气完全燃烧后放出的热量有40%被水吸收,则质量为5 kg的水从20 ℃加热至80 ℃,需要燃烧的天然气。
知识点2 热机的效率
【知识链接】热机工作时,用来做________的那部分能量,与燃料完全燃烧放出的_______之比,叫做热机的效率,计算公式是 η= eq \f(W有,Q放) 。在设计和制造热机时,尽量减少能量_______,在热机的能量损失中,_________带走的能量最多。
解:(1)李老师家8月份消耗的天然气:V=388.213 m3-358.213 m3=30 m3,
这些天然气完全燃烧放出的热量:Q放=Vq=30 m3×8.4×107 J/m3=2.52×109 J。
(2)水吸收的热量:Q吸=c水m水(t-t0水)=4.2×103 J/( kg·℃)×5 kg×(80 ℃-20 ℃)=1.26×106 J。
(3)燃烧天然气放出的热量:Q′放= eq \f(Q吸,η) = eq \f(1.26×106 J,40%) =3.15×106 J,
需要燃烧的天然气:V′= eq \f(Q′放,q) = eq \f(3.15×106 J,8.4×107 J/m3) =0.037 5 m3。
$$