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期末复习单元练习题:内能的利用
姓名:__________ 班级:__________
一、选择题
1.下列工作设备中,利用了热机的是( )
A.纯电动汽车 B.洗衣机
C.发电机 D.发射卫星的火箭
2.有数据显示,南海石油储量至少在230亿—300亿吨,乐观估计甚至达550亿吨,天然气亦有20万亿立方米,堪称第二个“波斯湾”。人们关注天然气是因为( )
A.天然气密度小 B.天然气热值大
C.天然气比热容小 D.容易开采
3.下列关于“热机”的说法中,正确的是( )
A.通过技术改进,热机效率可达100% B.做功冲程将机械能转化为内能
C.热机常用水做冷却剂,是因为水的沸点高 D.火箭发动机属于热机
4.如图所示,关于汽油机的四冲程,下面的说法正确的是( )
A.甲图中机械能转化为内能 B.乙图中内能转化为机械能
C.丙图是压缩冲程 D.丁图是靠飞轮的惯性完成的
5.景颇族的祖先曾发明一种活塞式点火器,如图所示,以牛角作套筒,木质推杆前端粘附艾绒,取火时,一手握住套筒,另一手猛推推杆,艾绒即燃,随即将杆拔出,口吹立见火苗。手推杆入筒的过程与四冲程汽油机哪一个冲程能量转化相同( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
6.下列说法正确的是( )
A.改进技术后,热机的效率可以达到
B.热机效率越高,功率一定越大
C.热值由燃料本身决定,与燃烧质量和燃烧状态无关
D.热值大的燃料完全燃烧,放出的热量一定多
7.甲、乙两种燃料完全燃烧放出的热量与质量的关系图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲燃料的热值小于乙燃料的热值
B.完全燃烧甲、乙两种燃料,甲放出的热量一定多
C.使用乙燃料的热机做的有用功可能比使用甲燃料的多
D.使用甲燃料的热机效率一定高,但其热机效率肯定小于
8.汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是( )
A.甲图是压缩冲程,活塞对汽缸内的气体做功,气体的温度升高
B.由乙图可知该汽油机的效率是30%
C.甲图是做功冲程,将内能转化为机械能
D.汽车尾气中的“汽油味”越浓,说明汽油机的效率越高
二、填空题
9.有经验的柴油机维修师,不用任何仪器,只是靠近柴油机排气管口闻一下,并将手伸到排气管口附近感觉一下尾气的温度,就能初步判断这台柴油机的节能效果。在同样负荷的情况下,尾气的柴油味越 (填“浓”或“淡”),柴油机的效率越节能;尾气温度越 (填“高”或“低”),柴油机越节能。
10.某单缸四冲程汽油机的转速是600r/min,则1s内完成了 个工作循环,燃气做一次功的时间间隔是 s。
11.如图所示,图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图,图E、F是演示实验的示意图,C图是 冲程,与它原理相同的是 图所示的演示实验。汽油机的工作示意图中,机械能转化为内能的冲程是 图(后两空选填字母)。
12.100g液态氢完全燃烧可放出 J的热量,若这些热量有30%被水吸收,水温升高了10℃,则水的质量为 kg。当液态氢未完全燃烧时,其热值 (选填“变大”“不变”或“变小”)[,]
13.某燃气热水器将的水从加热到,完全燃烧了的煤气。水吸收的热量是 J。热水器烧水的效率是 。(已知水的比热容为,煤气的热值为)
三、实验探究题
14.小明学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验来研究煤油和花生油热值的大小关系,他组装了如图所示的两套完全相同的装置,加热两个烧杯中质量和初温都相等的水,实验数据如下:
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后的水温/℃
煤油
25
44
花生油
25
34
(1)为了保证实验结论可靠,小明在实验中还应控制:煤油和花生油的 相同。
(2)分析得出:煤油和花生油两种燃料中,热值较大的是 。
(3)小明同学还想利用这种实验方案计算出两种燃料的热值,那么还需增加的实验仪器是: 利用此实验方法计算出的热值将比真实值 (选填“偏大”或“偏小”),原因是: 。
四、计算题
15.为响应国家相关政策,还广大人民群众以“绿水青山”,小华家里装修选用的是天然气热水器。某次工作时将40kg的水从15℃加热到50℃,查看天然气表得知消耗了0.25m3的天然气。已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值q=4×107J/m3。求:
(1)水吸收的热量;
(2)天然气热水器的热效率。
16. 如图所示,这是某家庭安装的壁挂式太阳能热水器,假设太阳能面板受到阳光照射时,平均每小时吸收的太阳能,若热水器吸收8h的太阳能,可以使质量为100kg的水温度升高50℃。求:[]
(1)水吸收的热量;
(2)该太阳能热水器的效率;
(3)若用效率为50%的燃气灶对这些水加热,达到同样的效果需要的燃气质量。(燃气的热值为)
17.有一辆汽油机提供动力的汽车,该车输出功率与汽油机转速的关系如图所示。这辆汽车在某次测试时以90km/h的速度在水平公路上匀速行驶了10min,消耗1.1kg的汽油,此过程中汽油机的转速为2000r/min(汽油的热值q汽油=4.6×107J/kg)
(1)该汽车行驶时产生的牵引力多大?
(2)若消耗的汽油完全燃烧,汽油机一个工作循环汽油完全燃烧的热量多少焦耳?
(3)此过程中汽油机的效率是多少?(百分数保留到0.1位)
参考答案
1.D
2.B
3.D
4.A
5.B
6.C
7.C
8.A
9.淡;低
10.5;0.2
11.做功;F;B
12.;100;不变
13.;
14.质量;煤油;天平;偏小;燃烧放出的热会散失到空气中
15.(1)解: 水吸收的热量:
Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×40kg×(50℃-15℃)=5.88×106J
答:此过程中,水吸收的热量5.88×106J;
(2)解: 天然气完全燃烧放出的热量是
热水器本次加热的效率是
答:天然气热水器的热效率是58.8%。
16.(1)解:水吸收的热量
(2)解:热水器吸收的太阳能(总能量)
热水器的效率
(3)解:由题知
Q吸=Q放×50%
即
因为Q放=mq,所以需要的燃气质量
17.(1)解: 由图可知,转速为2000r/min时对应的汽车输出功率为P=30kW=3×104W,v=90km/h=25m/s
可知 ;
答:该汽车行驶时产生的牵引力为1200N
(2)解: 1.1kg汽油完全燃烧放出的热量为:
Q放=mq汽油=1.1kg×4.6×107J/kg=5.06×107J,
此过程中汽油机的转速为2000r/min,飞轮转2圈完成一个工作循环,对外做一次功,即每分钟完成1000个工作循环,则10min汽油机对外做功的次数为10000,
汽油机一个工作循环汽油完全燃烧的热量为:
答:若消耗的汽油完全燃烧,汽油机一个工作循环汽油完全燃烧的热量为5.06×103J;
(3)解: 此过程中汽油机做的有用功为:
W=Pt=3×104W×10×60s=1.8×107J,
此过程中汽油机的效率为:
。
答:此过程中汽油机的效率是35.6%。
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