内容正文:
第十四章 内能的利用
第2节 热机的效率 (满分:60)
一、选择题(每小题4分,共20分)
1.下列关于热值和热机效率的描述,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.燃料燃烧释放的热量越大,热值越大
D.热值和热机效率都是定值,与外界条件无关
2.发射卫星的火箭使用的燃料主要是液态氢,这是利用了氢燃料的( )
A.热值大 B.比热容大
C.密度大 D.以上说法都不正确
3.如图是某内燃机能量流向图,该内燃机的热机效率是( )
A.25% B.40% C.75% D.35%
(第3题图) (第4题图)
4.利用如图所示的装置,运用控制变量法,通过观察现象即可比较酒精和碎纸热值的大小,为完成实验,要求( )
A.酒精和碎纸的质量相同,两只烧杯内水的质量相同
B.酒精和碎纸的质量不同,两只烧杯内水的质量不同
C.酒精和碎纸的质量相同,两只烧杯内水的质量不同
D.酒精和碎纸的质量不同,两只烧杯内水的质量相同
5.双燃汽车以天然气或汽油作为燃料,以下说法正确的是( )
A.以天然气为燃料,汽车发动机的效率可以达到100%
B.汽油与天然气相比,燃烧时汽油对环境的污染较小
C.燃料的热值越大,燃烧时放出的热量越多
D.在压缩冲程中,燃料混合物的温度升高,内能增大
二、填空题(每空2分,共24分)
6.汽油的热值是4.6×107J/kg,其物理意义是___________________
燃烧掉一半后,汽油的热值为_________J/kg
7.1kg铀全部裂变,释放的能量不低于2000t煤完全燃烧时释放的能量.已知煤的热值为3.0×107J/kg,那么1.2kg铀全部裂变,释放的能量至少为__________J
8.中国南海海底探明有大量的“可燃冰”,同等条件下,“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______很大.以10倍的关系粗略计算,1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为______J,可以使_____kg的水从20℃加热至60℃ [q煤气=4.2×107J/kg,水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)]
9.随着经济的发展,汽车已进入了普通百姓的家庭,在挑选汽车时,发动机(汽油机)效率的高低是区分汽车优劣的重要指标之一,有经验的司机可以通过闻尾气的气味作出初步的判断,输出功率相同时,汽油味越淡,汽车发动机效率越______(填“高”或“低”),原因是_________________________________
10.在比较水和煤油吸热能力的实验中,使用了相同的酒精灯、相同的设备,在实验室,首先分别对质量相同的水和煤油加热相同的时间,然后分析温度的变化量得出结论,这种实验探究方法叫做_______,该实验是利用_______(填“热传递”或“做功”)的方法来改变水的内能,若被加热水的质量为0.2kg,加热时间长5min,温度升高了50℃,则水吸收的热量是______,已知c水=4.2×103J/(kg·℃),若某同学测出了加热前、后酒精灯质量的变化量为m,并利用上面测出的水吸收的热量Q,通过公式q=Q/m计算出了酒精的热值,则该热值与实际酒精的热值相比______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)
三、计算题(16分)
11.用炉子烧水时,将10kg的水从20℃加热到100℃,燃烧了0.5kg的焦炭,水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),焦炭的热值是3.0×107J/kg.试求;
(1)水吸收的热量是多少?
(2)0.5kg焦炭完全燃烧放出的热量是多少?
(3)炉子烧水的效率是多少?
第2节 热机的效率 答案
1.B 2.A 3.D 4.A 5.D
6.质量为1kg的汽油完全燃烧放出的热量是4.6×107J;4.6×107
7.7.2×1013
8.热值;4.2×108;2500
9.高;燃料燃烧充分、效率高
10.控制变量法;热传递;4.2×104J;偏小
11.(1)水吸收的热量
Q吸=cm水(t-to)
=4.2×103J/(kg•℃)×10kg×(100℃-20℃)
=3.36×106J
(2)焦炭完全燃烧放出的热量
Q放=qm焦炭
=3.0×107J/kg×0.5 kg
=1.5×107J;
(3)炉子烧水的效率η=(Q吸/Q放)×100%
=(3.36×106J/1.5×107J)×100%
=22.4%.
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