内容正文:
14.3热机的效率预习自学案---人教版九年级物理全一册2026年暑假
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、基础知识填空
1.燃料的热值
(1)定义:我们把某种燃料______燃烧放出的热量与其质量之比,叫做这种燃料的热值。
(2)定义式:______。其中,q表示燃料的热值,Q表示燃料完全燃烧放出的热量,m表示燃料的质量。
(3)单位:焦每千克,符号是______。
(4)热值的物理意义:热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。如木炭的热值为,它表示1kg的木炭完全燃烧所放出的热量是。同种燃料的热值相同,不同种燃料的热值一般不同。
(5)①固体(或液体)燃料完全燃烧产生热量的计算公式:______。Q表示热量(J),q表示热值(J/kg),m表示固体(或液体)燃料的质量(kg)。
②气体燃料完全燃烧产生热量的计算公式:______。Q表示热量(J),q表示热值,V表示气体燃料的体积。
【答案】 完全 J/kg Q=qm
【详解】(1)[1]我们把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫作这种燃料的热值。只有完全燃烧,燃料才能将自身所储存的化学能最大限度地释放出来,这样才能准确地衡量燃料燃烧释放热量的能力。
(2)[2]根据热值的定义,其定义式为。其中,q表示燃料的热值,Q表示燃料完全燃烧放出的热量,m表示燃料的质量。
(3)[3]热值的单位是焦每千克,符号是J/kg。它表示每千克燃料完全燃烧所放出的热量是多少焦耳。
(5)[4]由热值的定义式变形可得,固体(或液体)燃料完全燃烧产生热量的计算公式Q=qm。
[5]对于气体燃料,其热值的定义是单位体积的气体燃料完全燃烧放出的热量,设气体燃料的热值为q,体积为V,完全燃烧放出的热量为Q,根据热值的定义可得,变形可得Q=qV。
2.热值在数值上等于___________某种燃料完全燃烧放出的热量。如木炭的热值为,它表示1kg的木炭___________所放出的热量是___________J。
【答案】 1kg/在标准状态下 完全燃烧
【详解】[1]热值在数值上等于1kg(或在标准状态下)某种燃料完全燃烧放出的热量。
[2]木炭的热值为,它表示1kg的木炭完全燃烧所放出的热量是3.4×107J。
3.热值是燃料的一种特性,与燃料的___________有关,与燃料的形状、质量、是否燃烧、是否完全燃烧___________。
【答案】 种类 无关
【详解】[1]热值是燃料的一种特性,与燃料的种类有关。
[2]热值与燃料的形状、质量、是否燃烧、是否完全燃烧无关。
4.
(1)对气体燃料而言,其热值也可以采用在_______某种气体燃料完全燃烧放出的热量与所用该种气体燃料的_______之比,单位是;
(2)燃料完全燃烧放热的计算公式:________或(气体)。
【答案】(1) 标准状态下 体积
(2)mq
【详解】(1)[1][2]对于气体燃料通常以体积衡量多少,其热值也可以采用在标准状态下某种气体燃料完全燃烧放出的热量与所用该种气体燃料的体积之比,国际单位为。
(2)燃料完全燃烧放热的计算公式是或(气体)。
5.热机的效率
(1)定义:用来做__________的这部分能量,与燃料完全燃烧放出的热量之比,叫作热机的效率。
(2)定义式:___________________。
(3)热机的效率总是__________1。
【答案】(1)有用功
(2)
(3)小于
【详解】(1)热机燃料完全燃烧放出的热量,并不能全部用来做有用功,有很大一部分会被排放掉。用来做有用功的这部分能量,与燃料完全燃烧放出的热量之比,叫作热机的效率。
(2)热机效率的定义式(其中η表示热机效率,W有表示热机做的有用功,Q放表示燃料完全燃烧放出的热量)。
(3)热机工作时,有一部分能量被排放掉,还要克服摩擦力做额外功,有用功总小于燃料燃烧释放的能量,所以热机的效率总是小于1。
6.燃料的利用效率
(1)对热机而言,燃料燃烧释放的能量只有一部分被有效利用,做______。热机用来做有用功的那部分能量,与______释放的能量之比,叫作热机的效率。
(2)锅炉是利用燃料或其他能源把水加热成为热水或蒸汽的设备。锅炉______与燃料完全燃烧放出的热量之比,叫作锅炉的效率。
(3)公式:______。
(4)______燃料的利用率是节约能源、保护环境的重要措施。
【答案】(1) 有用功 燃料完全燃烧
(2)有效利用的热量
(3)
(4)提高
【详解】(1)[1][2]对于热机,燃料燃烧放出热量,热机利用这些能量对外做功,燃料燃烧释放的能量只有一部分被有效利用,做有用功。热机用来做有用功的那部分能量,与燃料完全燃烧释放的能量之比,叫作热机的效率。
(2)锅炉是利用燃料或其他能源把水加热成为热水或蒸汽的设备。锅炉有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比,叫作锅炉的效率。
(3)根据上述分析可知,热机的效率、锅炉的效率都是有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比,则公式是
(4)提高燃料的利用率,可以在获得相同能量需求的情况下减少燃料的消耗,既能节约能源,又能因减少燃料燃烧量而减少污染物排放,对保护环境有重要意义。
7.
(1)热机运转中,做_______与燃料完全燃烧所释放能量的比值称为热机效率。热机效率总小于_______;
(2)定义式:_______;
(3)提高热机效率的方法:减少燃烧过程中的_______损失;使燃料燃烧得更充分;尽量简化机械传动部分,并选用优良的润滑材料减小_______。
【答案】(1) 有用功 100%
(2)
(3) 热量 摩擦
【详解】(1)[1]根据热机效率的定义可知,在热机工作中所做的有用功与燃料完全燃烧所释放的能量之比。
[2]由于热机工作过程中避免不了存在能量的损失,导致有用功总小于燃料完全燃烧所释放的能量,因此热机效率总小于100%。
(2)根据热机效率的定义可得,定义式为:
(3)[1][2]热机工作过程中能量主要损失在:①燃料的不完全燃烧;②燃料燃烧过程中向外散失部分能量;③克服机械摩擦;④排废气时,废气带走大量的能量,因此提高热机效率的方法为:减少燃烧过程中的热量损失;使燃料燃烧得更充分;尽量简化机械传动部分,并选用优良的润滑材料减小机械摩擦等。
二、单选题
8.2025年4月24日在酒泉卫星发射中心,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭发射升空。关于火箭发动机,下列说法正确的是( )
A.火箭发动机使用比热容大的燃料
B.火箭燃料燃烧越充分,热值越大
C.火箭发动机主要通过热传递获得机械能
D.火箭发动机属于热机
【答案】D
【详解】A.火箭发动机需要燃料释放大量能量,因此应选择热值大的燃料,而非比热容大的燃料,比热容大与燃料释放的总能量无关,故A错误;
B.热值是燃料的固有属性,与是否充分燃烧无关,燃烧充分只能提高能量利用率,但不会改变热值,故B错误;
C.火箭发动机通过燃料燃烧产生高温高压气体,喷出时对外做功,将内能转化为机械能,属于通过做功获得机械能,而非热传递,故C错误;
D.热机是将内能转化为机械能的装置,火箭发动机通过燃烧燃料获得内能,并转化为机械能,符合热机的定义,故D正确。
故选D。
9.关于燃料的热值,下列说法正确的是( )
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
【答案】C
【详解】1kg某种燃料完全燃烧放出的能量,叫做这种燃料的热值;热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
A.燃料的热值与燃料的燃烧情况无关,所以增加供氧量,不能提高燃料的热值,故A错误;
B.完全燃烧1kg某种燃料放出的热量叫做这种燃料的热值,与燃料的质量,故B错误;
C.燃料的热值是燃料的一种特性,热值的大小与燃料的种类有关,与燃料的质量和燃烧程度无关,故C正确;
D.热值大小与燃料是否容易燃烧无关,故D错误。
故选C。
10.运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有( )
A.较大的热值 B.较低的沸点 C.较大的比热容 D.较高的凝固点
【答案】A
【详解】A.液态氢具有较大的热值,这意味着单位质量的氢燃料完全燃烧时能释放出更多的热量,可以为火箭提供更大的推力,故A符合题意;
B.虽然液态氢的沸点较低(-252.8℃),但这只是其物理特性,与作为燃料的优越性无直接关系,故B不符合题意;
C.比热容表示物质吸热或放热的能力,但火箭燃料需要的是燃烧时释放大量能量,而不是储存热量的能力,故C不符合题意;
D.凝固点高低与燃料性能无关,且氢的凝固点极低(-259℃),这反而增加了储存难度,故D不符合题意。
故选A。
11.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.热量只能从内能多的物体向内能少的物体传递
B.物体吸收热量,内能增加,温度不一定升高
C.物体具有的内能越多,它含有的热量就越多
D.汽油机气缸内的汽油燃烧不完全,会导致汽油热值降低
【答案】B
【详解】A.热量只能从温度高的物体向温度低物体传递,故A错误;
B.当晶体熔化时,吸收热量,内能增加,温度保持不变,故B正确;
C.只能说吸收或放出热量,不能说含有热量,故C错误;
D.热值是燃料的固有属性,不随其它因素变化,故D错误。
故选B 。
12.内燃机的发明是第二次工业革命中应用技术领域的一项重大成就。如图所示为单缸四冲程汽油机的一个冲程示意图,若该汽油机的效率为30%,飞轮每分钟转动1800圈,则下列说法正确的是( )(q汽油=4.6x107J/kg)
A.图中所示冲程是压缩冲程
B.若该汽油机完全燃烧5kg汽油,则汽油机做的有用功为2.3x108J
C.该汽油机在1s内做功30次
D.汽油机消耗的燃料越少,效率一定越高
【答案】A
【详解】A.由图可知,两气门关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,故A正确;
B.汽油机做的有用功为
故B错误;
C.该汽油机飞轮每分钟转动1800圈,则每秒转动30圈,该汽油机飞轮转动2圈对外做功一次,则在1s内做功15次,故C错误;
D.根据可知,汽油机消耗的燃料越少,燃料完全燃烧释放的热量越少,做的有用功未知,故效率不一定越高,故D错误。
故选A。
13.下列关于热机效率的说法中正确的是( )
A.热机的效率是描述热机性能的重要指标
B.通过技术的改进,热机的效率可以达到100%
C.汽车排出的尾气越浓,汽油机的效率越高
D.热机是将燃料燃烧获取的化学能转化为机械能的装置
【答案】A
【详解】A.热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比,热机的效率是热机性能的重要指标,故A正确;
B.热机工作时由于要克服机械间的摩擦做额外功、同时也存在热损失,并且废气带走大部分能量,所以热机的效率很低,不能达到100%,故B不正确;
C.热机工作时,燃料燃烧放出的废气会带走大部分能量,汽车排出的尾气越浓,燃料燃烧越不充分,放出的热量越少,汽油机的效率越低,故C不正确;
D.热机是通过燃料的燃烧获取的内能并转化为机械能的装置,故D不正确。
故选A。
14.甲热机的效率高于乙热机的效率,则( )
A.甲热机的功率大于乙热机的功率 B.甲热机消耗的燃料质量比乙热机的少
C.甲热机做的有用功比乙热机的多 D.甲热机的燃料利用率比乙热机的高
【答案】D
【详解】A.功率是表示机械做功快慢的物理量,效率高的机械,做功不一定快,故A不符合题意;
BC.热机消耗燃料的多少与热机效率、做的有用功等都有关,题中只知热机效率,未知其他,故无法比较消耗燃料的多少、做的有用功的多少,故BC不符合题意;
D.甲的效率高,则说明做相同的有用功,甲损失的能量少,即做相同的有用功,甲消耗的燃料比乙消耗的燃料少,甲热机的燃料利用率比乙热机的高,故D符合题意。
故选D。
15.氢发动机是用气态氢作为燃料,代替传统以汽油、柴油为燃料的内燃机,氢气燃烧的生成物为水。某氢气发动机汽车的四冲程内燃机转速为。下列说法正确的是( )
A.氢气燃烧的越充分,它的热值越高
B.四冲程内燃机的压缩冲程将内能转化为机械能
C.该车内燃机1s对外做功20次
D.氢气燃烧的生成物为水,所以氢发动机的效率可达100%
【答案】C
【详解】A.热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧是否充分等均无关 。所以无论氢气燃烧是否充分,其热值都不变,故A错误;
B.四冲程内燃机的压缩冲程中,活塞对气缸内的气体做功,将机械能转化为内能,使气体的内能增加、温度升高 。而做功冲程是将内能转化为机械能,故B错误;
C.已知内燃机转速为,即每秒飞轮转动40圈。因为飞轮每转2圈,完成4个冲程,对外做功1次,所以每秒对外做功次数次,故C正确;
D.即使氢气燃烧的生成物为水,但在实际工作过程中,氢发动机工作时,由于要克服机械部件间的摩擦做额外功、存在热量散失等,燃料完全燃烧放出的热量并不能全部用来做有用功,所以发动机的效率不可能达到100% ,故D错误。
故选C。
三、多选题
16.2025年5月29日,我国用长征三号乙运载火箭成功将行星探测工程天问二号探测器发射升空。如图,火箭起飞时,发动机内的燃料剧烈燃烧,以下说法正确的是( )
A.燃料燃烧过程中,其热值变大 B.燃料燃烧将化学能转化为内能
C.燃料燃烧过程中,能量的总量保持不变 D.发动机的效率能达到
【答案】BC
【详解】A.热值是燃料的特性,与质量和是否完全燃烧无关,则燃料燃烧过程中,其热值不变,故A错误;
B.燃料燃烧时消耗化学能,获得内能,将化学能转化为内能,故B正确;
C.根据能量守恒定律可知燃料燃烧过程中,能量的总量保持不变,故C正确;
D.效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃料释放的热量之比,火箭发动机在工作时不可避免的做额外功,所以发动机的效率不可能达到100%,故D错误。
故选BC。
17.如图所示依次为甲、乙、丙三部汽油机内,同种燃料完全燃烧释放的内能和汽油机输出的机械能的柱状图。根据图中的信息,下列选项正确的是( )
A.三部汽油机中,乙的效率最高 B.丙输出的机械能比甲少,所以丙的效率比甲低
C.在消耗的燃料质量相同时,乙输出的机械能比甲少 D.在输出的机械能相同时,乙比丙消耗的燃料少
【答案】AD
【详解】AB.如图所示,假设纵坐标轴的单位长度为1。则甲的效率为
乙的效率为
丙的效率为
所以三部汽油机中,乙的效率最高,甲、丙的效率相同,故A正确,B错误;
C.乙的效率比甲高,所以在消耗的燃料质量相同时,乙输出的机械能比甲多,故C错误;
D.乙的效率比丙高,所以在输出的机械能相同时,乙比丙消耗的燃料少,故D正确。
故选AD。
四、填空题
18.甲、乙、丙三台汽油机中燃料完全燃烧释放的内能和汽油机输出的机械能的柱状图如图所示,则________的效率最高,消耗质量相同的燃料时,________输出的机械能最多。
【答案】 乙 乙
【详解】[1]如图所示,假设纵坐标的单位长度为1。由热机效率公式可知,
甲的效率
乙的效率
丙的效率
所以,三台汽油机中乙的效率最高。
[2]乙汽油机的效率最高,所以在消耗质量相同的燃料时,乙输出的机械能最多。
19.一台柴油机的热机效率为25%,表示的意义是___________的那部分能量,占燃料___________的能量的25%。用这台柴油机工作时,完全燃烧2kg的柴油可做有用功___________J。(柴油的热值为)
【答案】 热机用来做有用功 完全燃烧放出
【详解】[1][2]热机效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧所释放的总能量的比值,所以一台柴油机的热机效率为25%,表示的意义是热机用来做有用功的那部分能量,占燃料完全燃烧放出的能量的25%。
[3]根据公式可知,完全燃烧2kg的柴油产生的热量为
根据公式可知,有用功为
20.如图甲所示,用酒精灯加热试管中适量水。当塞子被推开时,可以看到试管口有“白气”产生。这是由于试管内气体对塞子做功,使得试管内气体内能______(选填“增大”或“减小”或“不变”),此过程发生的能量转化与图乙中的内燃机在______(选填“A”或“B”)图所示的能量转化是一致的。在做功相同的情况下,热机的效率越______(选填“高”或“低”),燃料的消耗越少。
【答案】 减小 A 高
【详解】[1]试管内气体对塞子做功,将内能转化为机械能,因此试管内气体内能减小。
[2]乙图中A为做功冲程,将内能转化为机械能;B为压缩冲程,将机械能转化为内能,因此上述的能量转化与图乙中的内燃机在A图所示的能量转化是一致的。
[3]根据和可知,在做功相同的情况下,热机的效率越高,燃料的消耗越少。
21.汽油机是热机的一种,若转速是1200r/min,此汽油机每秒钟完成_____个做功冲程,当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”,这时发动机的效率将_____(选填“升高”、“不变”或“降低”)。
【答案】 10 降低
【详解】[1]若转速为1200r/min=20r/s,也就是1s飞轮转动20r,对外做功10次,完成10个工作循环。
[2]当汽油燃烧不充分时会冒“黑烟”,释放出的能量变小,则用来做有用功的能量变小,用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的总能量的比值就小,所以效率降低。
22.燃油车是现代社会中一种常见的交通工具。如图所示是某燃油车的汽油机(有四个冲程)的能量流向图。由图可知该汽油机的效率为_________,现完全燃烧1kg的汽油,该汽车能获得的机械能是______J。(汽油的热值为)
【答案】 28% 1.288×107
【详解】[1]由能量流向图可知,有用功占比为
所以该汽油机的效率为28%。
[2]完全燃烧1kg汽油放出的热量为
根据可知,该汽车能获得的机械能为
五、计算题
23.用煤气炉将的水从加热到,消耗煤气。已知煤气的热值为,水的比热容为。求:
(1)水吸收的热量;
(2)煤气完全燃烧放出的热量;
(3)煤气炉加热的效率。
【答案】(1);
(2);
(3)40%
【详解】(1)水吸收的热量
(2)煤气完全燃烧放出的热量
(3)煤气炉加热的效率
24.“五·一”假期,小莉一家出去旅游。汽车通过一条长2400m的隧道,用时120s,消耗0.1kg的汽油,汽车通过隧道牵引力做的有用功为。(汽油的热值)求:
(1)汽车通过隧道的平均速度;
(2)完全燃烧0.1kg汽油放出的热量;
(3)汽车通过隧道发动机的效率。
【答案】(1)20m/s
(2)
(3)30%
【详解】(1)汽车通过隧道的平均速度
(2)完全燃烧0.1kg汽油放出的热量
(3)汽车通过隧道牵引力做的有用功
汽车通过隧道发动机的效率
25.学习热学知识后,小宇通过实验得知,用电热壶将20°C、1.5kg的水加热到100°C,需要0.078元电费。已知水的比热容。
(1)将这壶水烧开,水吸收多少热量?
(2)若用燃气灶烧开同样一壶水,燃气灶使用的天然气的热值为,燃气灶的热效率为40%,天然气的价格为2元/m3,需要多少燃气费?
(3)如果某地区可以同时提供电、天然气,从经济和环保等角度综合分析,你会建议使用哪种燃料?请阐明理由。
【答案】(1)5.04×105J
(2)0.06元
(3)见解析
【详解】(1)水吸收的热量是
(2)天然气燃烧释放的总热量为
消耗天然气的体积为
燃气费为
(3)经济角度:燃气费(0.06元)低于电费(0.078元),更经济。
环保角度:天然气燃烧污染物较少(如与燃煤发电相比)。
综上,建议使用天然气。
26.如图所示是一辆氢能源汽车,空载质量7.2t,静止时轮胎与路面的总接触面积为0.12m2。请完成下列问题[水的比热容,氢燃料的热值,g取10N/kg]:
(1)计算氢能源汽车空载时对地面的压强;
(2)计算质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量;
(3)若这些热量全部被质量为200kg,温度为20℃的水吸收,计算水升高的温度;
(4)写出一条氢能源汽车与传统燃油汽车相比的优势。
【答案】(1)6×105Pa
(2)4.2×107J
(3)50℃
(4)从节能环保的角度,氢能源汽车与传统燃油汽车相比的优势有:污染小、燃料利用率高等。
【详解】(1)氢能源汽车空载时受到的重力
氢能源汽车空载时对地面的压力
氢能源汽车空载时对地面的压强
(2)0.3kg氢燃料完全燃烧放出的热量
(3)由题意可知,水吸收的热量
水升高的温度
(4)氢气与氧气反应时,氢气与氧气能够充分接触,仅产生水蒸气,所以氢能源汽车在行驶的过程中燃烧更充分,不排放二氧化碳、氮氧化物或颗粒污染物,有效提高了燃料利用率和减少传统燃油车尾气污染问题。
试卷第1页,共3页
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14.3热机的效率预习自学案---人教版九年级物理全一册2026年暑假
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、基础知识填空
1.燃料的热值
(1)定义:我们把某种燃料______燃烧放出的热量与其质量之比,叫做这种燃料的热值。
(2)定义式:______。其中,q表示燃料的热值,Q表示燃料完全燃烧放出的热量,m表示燃料的质量。
(3)单位:焦每千克,符号是______。
(4)热值的物理意义:热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。如木炭的热值为,它表示1kg的木炭完全燃烧所放出的热量是。同种燃料的热值相同,不同种燃料的热值一般不同。
(5)①固体(或液体)燃料完全燃烧产生热量的计算公式:______。Q表示热量(J),q表示热值(J/kg),m表示固体(或液体)燃料的质量(kg)。
②气体燃料完全燃烧产生热量的计算公式:______。Q表示热量(J),q表示热值,V表示气体燃料的体积。
2.热值在数值上等于___________某种燃料完全燃烧放出的热量。如木炭的热值为,它表示1kg的木炭___________所放出的热量是___________J。
3.热值是燃料的一种特性,与燃料的___________有关,与燃料的形状、质量、是否燃烧、是否完全燃烧___________。
4.
(1)对气体燃料而言,其热值也可以采用在_______某种气体燃料完全燃烧放出的热量与所用该种气体燃料的_______之比,单位是;
(2)燃料完全燃烧放热的计算公式:________或(气体)。
5.热机的效率
(1)定义:用来做__________的这部分能量,与燃料完全燃烧放出的热量之比,叫作热机的效率。
(2)定义式:___________________。
(3)热机的效率总是__________1。
6.燃料的利用效率
(1)对热机而言,燃料燃烧释放的能量只有一部分被有效利用,做______。热机用来做有用功的那部分能量,与______释放的能量之比,叫作热机的效率。
(2)锅炉是利用燃料或其他能源把水加热成为热水或蒸汽的设备。锅炉______与燃料完全燃烧放出的热量之比,叫作锅炉的效率。
(3)公式:______。
(4)______燃料的利用率是节约能源、保护环境的重要措施。
7.
(1)热机运转中,做_______与燃料完全燃烧所释放能量的比值称为热机效率。热机效率总小于_______;
(2)定义式:_______;
(3)提高热机效率的方法:减少燃烧过程中的_______损失;使燃料燃烧得更充分;尽量简化机械传动部分,并选用优良的润滑材料减小_______。
二、单选题
8.2025年4月24日在酒泉卫星发射中心,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭发射升空。关于火箭发动机,下列说法正确的是( )
A.火箭发动机使用比热容大的燃料
B.火箭燃料燃烧越充分,热值越大
C.火箭发动机主要通过热传递获得机械能
D.火箭发动机属于热机
9.关于燃料的热值,下列说法正确的是( )
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
10.运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有( )
A.较大的热值 B.较低的沸点 C.较大的比热容 D.较高的凝固点
11.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.热量只能从内能多的物体向内能少的物体传递
B.物体吸收热量,内能增加,温度不一定升高
C.物体具有的内能越多,它含有的热量就越多
D.汽油机气缸内的汽油燃烧不完全,会导致汽油热值降低
12.内燃机的发明是第二次工业革命中应用技术领域的一项重大成就。如图所示为单缸四冲程汽油机的一个冲程示意图,若该汽油机的效率为30%,飞轮每分钟转动1800圈,则下列说法正确的是( )(q汽油=4.6x107J/kg)
A.图中所示冲程是压缩冲程
B.若该汽油机完全燃烧5kg汽油,则汽油机做的有用功为2.3x108J
C.该汽油机在1s内做功30次
D.汽油机消耗的燃料越少,效率一定越高
13.下列关于热机效率的说法中正确的是( )
A.热机的效率是描述热机性能的重要指标
B.通过技术的改进,热机的效率可以达到100%
C.汽车排出的尾气越浓,汽油机的效率越高
D.热机是将燃料燃烧获取的化学能转化为机械能的装置
14.甲热机的效率高于乙热机的效率,则( )
A.甲热机的功率大于乙热机的功率 B.甲热机消耗的燃料质量比乙热机的少
C.甲热机做的有用功比乙热机的多 D.甲热机的燃料利用率比乙热机的高
15.氢发动机是用气态氢作为燃料,代替传统以汽油、柴油为燃料的内燃机,氢气燃烧的生成物为水。某氢气发动机汽车的四冲程内燃机转速为。下列说法正确的是( )
A.氢气燃烧的越充分,它的热值越高
B.四冲程内燃机的压缩冲程将内能转化为机械能
C.该车内燃机1s对外做功20次
D.氢气燃烧的生成物为水,所以氢发动机的效率可达100%
三、多选题
16.2025年5月29日,我国用长征三号乙运载火箭成功将行星探测工程天问二号探测器发射升空。如图,火箭起飞时,发动机内的燃料剧烈燃烧,以下说法正确的是( )
A.燃料燃烧过程中,其热值变大 B.燃料燃烧将化学能转化为内能
C.燃料燃烧过程中,能量的总量保持不变 D.发动机的效率能达到
17.如图所示依次为甲、乙、丙三部汽油机内,同种燃料完全燃烧释放的内能和汽油机输出的机械能的柱状图。根据图中的信息,下列选项正确的是( )
A.三部汽油机中,乙的效率最高 B.丙输出的机械能比甲少,所以丙的效率比甲低
C.在消耗的燃料质量相同时,乙输出的机械能比甲少 D.在输出的机械能相同时,乙比丙消耗的燃料少
四、填空题
18.甲、乙、丙三台汽油机中燃料完全燃烧释放的内能和汽油机输出的机械能的柱状图如图所示,则________的效率最高,消耗质量相同的燃料时,________输出的机械能最多。
19.一台柴油机的热机效率为25%,表示的意义是___________的那部分能量,占燃料___________的能量的25%。用这台柴油机工作时,完全燃烧2kg的柴油可做有用功___________J。(柴油的热值为)
20.如图甲所示,用酒精灯加热试管中适量水。当塞子被推开时,可以看到试管口有“白气”产生。这是由于试管内气体对塞子做功,使得试管内气体内能______(选填“增大”或“减小”或“不变”),此过程发生的能量转化与图乙中的内燃机在______(选填“A”或“B”)图所示的能量转化是一致的。在做功相同的情况下,热机的效率越______(选填“高”或“低”),燃料的消耗越少。
21.汽油机是热机的一种,若转速是1200r/min,此汽油机每秒钟完成_____个做功冲程,当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”,这时发动机的效率将_____(选填“升高”、“不变”或“降低”)。
22.燃油车是现代社会中一种常见的交通工具。如图所示是某燃油车的汽油机(有四个冲程)的能量流向图。由图可知该汽油机的效率为_________,现完全燃烧1kg的汽油,该汽车能获得的机械能是______J。(汽油的热值为)
五、计算题
23.用煤气炉将的水从加热到,消耗煤气。已知煤气的热值为,水的比热容为。求:
(1)水吸收的热量;
(2)煤气完全燃烧放出的热量;
(3)煤气炉加热的效率。
24.“五·一”假期,小莉一家出去旅游。汽车通过一条长2400m的隧道,用时120s,消耗0.1kg的汽油,汽车通过隧道牵引力做的有用功为。(汽油的热值)求:
(1)汽车通过隧道的平均速度;
(2)完全燃烧0.1kg汽油放出的热量;
(3)汽车通过隧道发动机的效率。
25.学习热学知识后,小宇通过实验得知,用电热壶将20°C、1.5kg的水加热到100°C,需要0.078元电费。已知水的比热容。
(1)将这壶水烧开,水吸收多少热量?
(2)若用燃气灶烧开同样一壶水,燃气灶使用的天然气的热值为,燃气灶的热效率为40%,天然气的价格为2元/m3,需要多少燃气费?
(3)如果某地区可以同时提供电、天然气,从经济和环保等角度综合分析,你会建议使用哪种燃料?请阐明理由。
26.如图所示是一辆氢能源汽车,空载质量7.2t,静止时轮胎与路面的总接触面积为0.12m2。请完成下列问题[水的比热容,氢燃料的热值,g取10N/kg]:
(1)计算氢能源汽车空载时对地面的压强;
(2)计算质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量;
(3)若这些热量全部被质量为200kg,温度为20℃的水吸收,计算水升高的温度;
(4)写出一条氢能源汽车与传统燃油汽车相比的优势。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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