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期末复习练习:第十四章 内能的利用
一、选择题
1.运动员经常喝功能饮料来补充能量,有一种功能饮料标有“能量密度:”的字样。下列物理量中与“能量密度”的含义相似的是( )
A.内能 B.热量 C.热值 D.比热容
2.关于燃料的热值,以下说法正确的是( )
A.燃料的热值与燃料的燃烧情况有关 B.容易燃烧的燃料,热值一定大
C.燃料质量越小,热值越小 D.汽油和汽油的热值相等
3.如图为汽油机工作过程中某冲程的示意图,此冲程是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
4.如图所示是汽油机的一个冲程的示意图。下列关于热机的相关说法中,正确的是( )
A.该冲程是压缩冲程,是依靠飞轮等部件的惯性完成的
B.柴油机的吸气冲程中,吸入汽缸的物质为空气和柴油的混合物
C.为了提高汽油机的热机效率,可以使用热值更大的汽油
D.汽油机的做功冲程中,汽油的化学能转化为燃气的内能,再转化为活塞的机械能
5.如图是我国古代发明的取火器模型图,把推杆迅速推入牛角套筒时,套筒内空气被压缩,推杆前端的艾绒被点燃。下列汽油机工作四冲程中原理与取火器原理相同的是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
6.如图所示是某单缸四冲程汽油机的工作示意图。下列说法正确的是( )
A.一个工作循环的正确顺序是:丁、丙、甲、乙
B.热机常用水做冷却剂,是因为水的沸点高
C.丙图冲程是做功冲程,主要将内能转化为机械能
D.若飞轮的转速为1800r/min,则该汽油机每秒做功30次
7.如图所示为甲、乙、丙三部汽油机燃料完全燃烧释放的内能和汽油机输出机械能的二维柱状图。根据图中的信息,下列选项正确的是( )
A.丙输出的机械能比甲少,所以丙的效率比甲低
B.在燃料完全燃烧放出相同热量时,乙输出机械能比甲少
C.在输出的机械能相同时,丙比乙消耗更多燃料
D.三部热机中,甲使用的燃料热值最大,效率最高
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,气缸内的气体对活塞做功,气体的温度升高
B.由乙图可知该汽油机的效率是30%
C.汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分,这会减小燃料的热值
D.为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,该举措大大提高了燃料的利用率
二、填空题
9.烧烤是人类最原始的烹调方式,也是年轻人喜欢的活动之一。在烤肉时,无烟木炭在燃烧过程中将 能转化为内能, 未使用完无烟木炭的热值大小变化情况是 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
10.如图所示是单缸四冲程汽油机某一冲程工作示意图,该冲程是 冲程。若该汽油机1s对外做功20次,则汽油机的飞轮速度为 r/min。
11.新型生物质能燃气炉以热值为的秸秆作燃料,若完全燃烧的秸秆得到的热量全部被水吸收,可使、初温为的水的温度升高 。[]
12.夏天,突然打开汽水瓶盖时,随着“膨”一声响,往往可以看到瓶口处出现白雾。这是因为:当突然打开瓶盖时,瓶内气体通过 的方式,使得瓶内气体温度降低,瓶口附近的水蒸气 (填物态变化名称)而形成小水珠导致。这个过程中发生的能量转化形式与四冲程汽油机的工作冲程图中 (选填“甲”或“乙”)图所示的冲程相同。
13.2024年1月17日,长征七号运载火箭在文昌航天发射场托举天舟七号货运飞船点火升空,随后将飞船精准送入预定轨道,中国载人航天工程2024年发射任务首战告捷。火箭加速上升的过程中,燃料燃烧产生的内能一部分转化为火箭的 能。火箭主要采用液氢作为燃料是因为液氢的 大,当1t液态氢完全燃烧时,可放出 J的热量()。
三、实验探究题
14.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是,烧杯内的液体质量也相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择 两图进行实验,实验时要观察 比较两种燃料的热值大小;比较不同物质的比热容,应选择 两图进行实验,实验通过 反映物体吸热的多少;
(2)比较不同物质的比热容,选用如图合适装置加热相同一段时间后, 液体升温多, 由此可知: 选填“质量”或“体积”相同的液体与,升高相同的温度时,液体吸收的热量 选填“大于”或“小于”液体吸收的热量;
(3)若甲图烧杯中为的水,酒精完全燃烧温度计示数升高了,水吸收了 热量,若酒精燃烧放出的热量全部被水吸收,则酒精的热值是 ,算出的热值比标准值 选填“偏大”“偏小”或“一样”。
四、计算题
15.太阳能因其安全、清洁、方便,越来越受到人们的重视。太阳能热水器是直接利用太阳能的一种装置,它可以利用太阳能来加热水。冬天的昆明,能将热水器中质量为100kg、初温为18℃的水加热到68℃[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),q焦炭=4.6×107J/kg]。求:
(1)水吸收的热量;
(2)若改用焦炭炉来加热这些水,需要完全燃烧1.75kg的焦炭,则完全燃烧这些焦炭能放出多少焦耳热量?
(3)该焦炭炉加热水的效率为多少?
16.我国某市首批30辆氢燃料新能源公交车投放使用,氢燃料具有清洁无污染,效率高等优点,被认为是21世纪最理想的能源。已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃);氢的热值为1.4×108J/kg。求:
(1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量:
(2)若这些热量的80%全部被质量为200kg,温度为10℃的水吸收,则水升高的温度;
(3)某氢能源公交车以145kW的恒定功率做匀速行驶,如果0.3kg的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等,则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。
17.如图所示,现在的小火锅常用一种被称为“固体酒精”的物质作为燃料,已知这种燃料的热值是2.0×107 J/kg,若燃烧0.1 kg固体酒精,能将小火锅中质量为2 kg的热汤的温度从50 ℃升高到100 ℃。[汤的比热容近似为水的比热容c水=4.2×103 J/(kg·℃)]求:
(1)小火锅中汤吸收的热量;
(2)完全燃烧0.1 kg的“固态酒精”所释放出的热量;
(3)这个小火锅烧汤的效率。
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