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第十四章 内能的利用 期末复习练习
一、选择题
1.2024年3月20日,探月工程鹊桥二号中继星由长征八号三运载火箭发射升空.运载火箭二级发动机采用液氢液氧发动机.液氢作为燃料是因为具有较大的( )
A.密度 B.比热容 C.体积 D.热值
2.如图所示,是汽油机工作时的四个冲程,其中属于做功冲程的是( )
A. B. C. D.
3.关于燃料和热值,以下说法正确的是( )
A.燃料的热值与燃料的燃烧情况无关
B.容易燃烧的燃料,热值一定大
C.煤的热值大于干木柴的热值,燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多
D.为了提高锅炉效率,要用热值高的燃料
4.如图所示为某四冲程汽油机工作过程中的一个冲程,下列说法正确的是( )
A.该冲程是汽油机的压缩冲程 B.该冲程中汽缸的内能增大
C.该冲程是为汽油机提供动力的冲程 D.该冲程中利用了飞轮的惯性
5.在各种形式的能量相互转化过程中,下列说法中正确的是( )
A.机械能一定守恒 B.每种形式的能量都是守恒的
C.各种形式的能的总量守恒 D.只有机械能转化为内能才守恒
6.下图是古代的取火器,把推杆推入牛角套筒时,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
7.如图是斯特林发动机小汽车,点燃发动机的酒精炉后,发动机会使车运动起来,科创小组准备网购一个斯特林发动机小汽车,从网上了解到甲、乙两款斯特林发动机小汽车的能量数据如下表所示。下列分析正确的是( )
A.发动机工作过程将化学能直接转化为内能
B.酒精燃尽后,酒精所产生的能量消失了
C.要想提高发动机热机效率,可以让发动机工作时间更长时间
D.由参数可知,小明应选择性能更优的甲款斯特林发动机小汽车
8.如图是某内燃机能量流向图,据图可知该内燃机的工作效率是( )
A.25% B.35% C.40% D.45%
二、填空题
9.如图表示四冲程汽油机处于 冲程,若某单缸四冲程汽油机的飞轮转动速度是2400r/min,则此汽油机每秒对外做功 次。
10.2024年4月25日,搭载神舟十八号载人飞船的“长征二号F遥十八”运载火箭在酒泉卫星发射中心发射成功。火箭选用液态氢作为燃料,是因为液态氢的 (选填“热值”或“比热容”)较大;若想获得8.4×107J的热量,只需完全燃烧 kg的液态氢。(q氢=1.4×108J/kg)
11.如图甲所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花,快速压下活塞,可观察到棉花着火燃烧,该过程中,使引火仪中的空气内能改变的方式是 。如图乙所示是单缸四冲程汽油机工作状态示意图,与甲图中的能量转化情况 (相同/不相同)。某台汽油机飞轮的转速为3000r/min,该汽油机每秒钟对外做 次功。
12.垃圾分类看似小事,实则是“大事”,它体现了一座城市的社会文明水平。为了有效处理垃圾,某垃圾焚烧发电厂日处理垃圾630t,630t的垃圾完全燃烧放出的热量为 J,若这些热量能将20000t初温为20℃的水温度升高到50℃,该过程中的加热效率为 。[垃圾的平均热值、水的比热容]
13.“生活即教育”,小敏习惯了在周末做家务。她将一锅质量为2kg,初温为20℃的水加热到100℃,水要吸收的热量为 J;若天然气灶烧水的效率为80%,则在此过程中消耗的天然气为 m3。
三、实验探究题
14.为了比较两种液体燃料的热值,小明和小红均采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验,烧杯内水的初温和质量相同,酒精灯中燃料的质量相同,不计热量散失。回答下列问题:
(1)小明在实验中将燃料燃尽,他根据 可以比较两种燃料热值的大小;
(2)实验结束后,小明根据温度计和电子秤示数,绘制了烧杯中水温和剩余燃料的质量的关系图像,如图乙,则可初步判断燃料 (选填“A”或“B”)的热值大;
(3)小红在实验中将两杯水均加热至,她根据 也可以比较两种燃料热值的大小。
四、计算题
15.现在家庭普遍使用天然气供能,已知某家庭用天然气热水器将质量为100kg,温度为25℃的自来水加热到50℃3(假设天然气完全燃烧),已知c水=4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值为q=3.2×107J/m3。求:
(1)天然气完全燃烧放出的热量;
(2)该热水器工作时的效率。(结果保留三位有效数字)
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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