内容正文:
第3节 热机的效率
[答案 P4]
燃料的热值
1.[物理观念]关于燃料和热值,下列说法正确的是(A)
A.燃料的热值与燃料的种类有关系,与燃料的质量和燃烧状况无关
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.火箭使用液氢燃料,主要是利用了液氢的比热容大
2.关于燃料的热值,下列说法正确的是(C)
A.提供充足的氧气,让燃料更充分地燃烧,可以提高燃料的热值
B.根据热值计算公式q=可知,减小m可以提高热值
C.燃料的热值只与燃料的种类有关
D.一点就着的纸比很难引燃的煤块热值高
3.关于燃料及其热值,下列说法中正确的是(C)
A.没有燃烧的燃料,热值等于零
B.燃料完全燃烧时,它的热值最大
C.燃料的热值与其质量或体积无关
D.燃料燃烧时温度越高,放出的热量越多
4.沼气是一种清洁燃料,部分地区因地制宜建造沼气池,利用沼气烧水做饭。已知沼气的热值为1.9×107 J/m3,完全燃烧0.2 m3沼气,放出的热量为3.8×106J。
热机的效率
5.某内燃机的能量流向如图所示,该内燃机的效率为(D)
5题图
A.7% B.28% C.31% D.34%
6.混淆热机的效率与燃料的热值
下列关于热机的效率说法中正确的是(D)
A.热机的功率越大,效率越高
B.热机消耗的燃料越少,效率越高
C.燃料的热值越大,效率越高
D.完成相同的有用功,所用的同种燃料越少,效率越高
7.关于热机的效率,下列说法正确的是(B)
A.一般情况下,柴油机的效率比汽油机的低
B.燃烧相同燃料,热机做的有用功越多,热机的效率越高
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
8.某辆行驶的小轿车,其正常工作时的能量转化情况如图所示。若输入的化学能为2 000 J,输出的动能为300 J,则输出的内能和声能共计1 700J;输出的有用能量是动能,则小轿车发动机正常工作时的效率为15%。
8题图
9.(多选)为了提高热机的效率,可采取的措施是(ACD)
A.设法利用废气的能量
B.延长热机工作时间
C.使燃料尽可能充分燃烧
D.保证良好的润滑,减少摩擦
10.某汽油机工作时的能量损失情况:气缸散热损失30%,废气带走35%,机械摩擦及其他损耗总和为10%。已知汽油热值为4.6×107 J/kg。下列说法中正确的是(B)
A.该汽油机工作的效率是25%,工作时汽油燃烧释放能量的75%转化为机械能
B.若该汽油机消耗2 kg汽油,获得的机械能为2.3×107 J
C.若该汽油机消耗2 kg汽油,损失的能量为3.22×107 J
D.经过不断改进和创新,汽油机的效率可以提高到100%
11.某品牌汽车的汽油机工作时的能量流向如图所示。
11题图
(1)由图中信息可知,汽油机工作过程中输出有用功的效率为35%。完全燃烧2 kg的汽油,该汽车获得的机械能是3.22×107J。(已知q汽油=4.6×107 J/kg)
(2)汽油机工作一段时间后,油箱里的汽油没有发生变化的是②③④(填序号)。
①质量 ②密度 ③比热容 ④热值
(3)汽油机的效率很低,主要原因之一是废气带走了大量的能量。
(4)汽油机在月球不能(选填“能”或“不能”)使用。
12.第14届中国航展首日,我国自主研制的大型水陆两栖灭火机“鲲龙”进行低空投水表演。若灭火机航行20 min消耗航空燃油900 kg,
发动机的平均功率为1.5×107 W,航空燃油的热值为4×107 J/kg。求:
(1)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量。
(2)发动机的效率。
解:(1)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量:
Q放=m燃油q=900 kg×4×107 J/kg=3.6×1010 J;
(2)根据P=得,发动机做的功:
W=Pt=1.5×107 W×20×60 s=1.8×1010 J,
发动机的效率:η===50%。
答:(1)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量为3.6×1010 J;(2)发动机的效率为50%。
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