内容正文:
专题02 热机
3大高频考点
1. 认识热机
2. 热机的效率
3. 燃料的热值
考点1 认识热机
1.(2025-2026九上·贵州铜仁·期中)如图是单缸四冲程汽油机工作循环中的一个冲程,它是( )
A. 吸气冲程
B. 压缩冲程
C. 做功冲程
D. 排气冲程
【答案】B
【详解】由图可知,进气门和排气门均关闭,活塞向上运动,压缩汽缸内气体,火花塞未点火,即为压缩冲程,故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。
2.(2025-2026九上·贵州六盘水盘州·期中)近年来我国重大装备层出不穷,国人倍感自豪。下列装备的动力装置不是热机的是( )
A. 新能源电动汽车
B. 东风号远洋轮船
C. 国产大飞机C919
D. 长征五号运载火箭
【答案】A
【详解】A.新能源电动汽车是把电能转化成机械能,故A符合题意;BCD.东风号远洋轮船、长征五号运载火箭都是利用燃料燃烧产生的内能来做功,将内能转化为机械能,符合热机的特点,故BCD不符合题意。故选A。
3.(2025-2026九上·贵州·期中)水沸腾时将壶盖顶开的过程中发生了能量转化,内燃机工作时的哪一冲程与之能量转化相同( )
A. 吸气冲程
B. 压缩冲程
C. 做功冲程
D. 排气冲程
【答案】C
【详解】水沸腾时将壶盖顶开的过程中,水蒸气对壶盖做功,水蒸气的内能转化为壶盖的机械能,内燃机工作时,在做功冲程将燃气的内能转化为机械能,与上述能量转化相同,故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
4.(2025-2026九上·贵州毕节纳雍县·期中)氮气弹簧是一种以密闭高压氮气为工作介质的弹性组件,具有体积小、弹力大、工作平稳、使用寿命长等优点。它在生活和工业中具有广泛的应用,其工作结构简图如图。当活塞顶部受到压力向下运动时,其能量转化类似于热机的哪个工作冲程( )
A. 吸气冲程
B. 压缩冲程
C. 做功冲程
D. 排气冲程
【答案】B
【详解】活塞向下运动时,压缩气缸内的氮气,对缸内气体做功,机械能转化为氮气的内能,能量的转化方式与汽油机的压缩冲程相同,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
5.(2025-2026九上·贵州安顺关岭布依族·期中)如图是单缸四冲程内燃机的四个冲程的示意图,你认为能让汽车获得动力的冲程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】在汽油机的四个冲程(吸气、压缩、做功、排气)中,内能转化为机械能的是做功冲程,该冲程让汽车获得动力。A.A图:进气门打开,活塞向下运动,汽缸容积增大,是吸气冲程,故A不符合题意;B.B图:气门都关闭,火花塞喷出电火花,活塞向下运行,汽缸容积增大,是做功冲程,故B符合题意;C.C图:气门都关闭,活塞向上运行,汽缸容积减小,是压缩冲程,故C不符合题意;D.D图:排气门打开,活塞向上运行,汽缸容积减小,是排气冲程,故D不符合题意。故选B。
6.(2025-2026九上·贵州贵阳清镇·期中)在纪念抗战胜利八十周年的“九三阅兵”上,我国自主研制的坦克配备了大功率柴油发动机,下列分析正确的是( )
A. 坦克的履带较宽,是为了增大对地面的压强
B. 柴油机做功冲程将机械能转化为内能
C. 让燃料燃烧更充分,可以提高柴油机的效率
D. 柴油机工作时,其效率有可能达到100%
【答案】C
【详解】A.坦克的履带较宽,是在压力一定时通过增大受力面积来减小对地面的压强,防止坦克陷入松软地面,故A错误;B.柴油机的工作循环包括四个冲程:吸气、压缩、做功和排气。在做功冲程中,燃料燃烧产生高温高压气体,推动活塞做功,将燃料的内能转化为机械能,故B错误;C.在消耗的燃料一定时,使燃料燃烧更充分,燃烧放出的热量更多,用来做有用功的能量更多,可以提高柴油机的效率,故C正确;D.柴油机在工作时不可避免地有能量的损耗与散失,故柴油机的效率不可能达到100%,故D错误。故选C。
7.(2025-2026·贵州铜仁碧江·期中)以下是汽油机工作时的四个冲程示意图,下列说法正确的是( )
A. 甲是吸气冲程,吸进的物质是空气
B. 丁是压缩冲程,将机械能转化为内能
C. 丙是做功冲程,将内能转化为机械能
D. 依靠飞轮惯性完成的是甲、乙、丙冲程
【答案】C
【详解】A.甲的吸气阀开启,排气阀关闭,活塞向下运动,是吸气冲程;汽油机在吸气冲程中吸入的是空气和雾状汽油的混合物,故A错误; B.丁的吸气阀关闭,排气阀开启,是排气冲程,没有能量转化,故B错误;C.丙的吸气阀与排气阀均关闭,活塞向下运动,火花塞点火,是做功冲程,将燃料燃烧释放的内能转化为活塞的机械能,故C正确; D.4个冲程中只有做功冲程对外做功,其他3个冲程都靠飞轮的惯性完成;乙的吸气阀与排气阀均关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,则依靠飞轮惯性完成的是甲、乙、丁冲程,故D错误。故选C。
8.(2025-2026九上·贵州毕节金沙县-11月·期中)汽油机和柴油机在构造上的主要区别是:汽油机汽缸顶部有 ,柴油机汽缸顶部有喷油嘴。
【答案】火花塞
【详解】汽油机和柴油机的点火方式不同,导致它们的汽缸顶部结构不同;汽油机需要火花塞产生电火花点燃汽油和空气的混合物;而柴油机采用压燃式,通过压缩使汽缸内的空气温度升高,从而引燃喷油嘴喷出的柴油。
9.(2026·贵州安顺·质量检测)如图所示,这是四冲程内燃机做功冲程的示意图,请在图中活塞上的O点处画出该冲程活塞的运动方向。
【答案】
【详解】内燃机的做功冲程中,两个气门都关闭,活塞向下运动,如下图所示:
10.(2025-2026九上·贵州遵义余庆县·期中)如图所示是某单缸四冲程汽油机的某一冲程示意图,该冲程结束后,紧接着汽油机将进入 冲程。
【答案】做功
【详解】由图可知,两气门关闭,活塞向上运动,是压缩冲程;因为汽油机的一个工作循环要经历吸气、压缩、做功、排气四个冲程,所以该冲程结束后,紧接着汽油机将进入做功冲程。
11.(2025-2026·贵州·期中)小宇利用易拉罐、纸杯等材料自制了一个简易火箭引擎,如图1所示。他在易拉罐内喷入少量酒精作为燃料,将纸杯倒扣在罐口上,用电子点火器在罐壁下方开孔处点火,随即看到纸杯迅速升空。请在坐标图2中画出从开始点火到纸杯离开罐口这一过程中,罐内的气体内能E随时间变化的大致图像。
【答案】
【详解】开始时,罐内气体内能较小,随着温度升高,气体内能增大,增大到一定程度,推动纸杯运动,对外做功,内能减小,据此作图。
考点2 热机的效率
1.(2025-2026九上·贵州毕节纳雍县·期中)如图为某汽车内燃机工作时燃料完全燃烧所释放能量的流向图,根据图中给出的信息,该内燃机的效率为( )
A. 30%
B. 40%
C. 50%
D. 53%
【答案】B
【详解】燃料完全燃烧放出的总热量 内燃机的效率 故选B。
2.(2025-2026九上·贵州毕节织金·期中)有经验的柴油机维修师,通过嗅闻尾气气味、感触尾气温度、观察尾气颜色,就能初步判断这台柴油机的节能效果。对于以下柴油机维修师的“经验之谈”,你认为正确的是( )
A. 在相同条件下,尾气的温度越高,柴油机越节能
B. 在相同条件下,尾气的柴油味越浓,柴油机越节能
C. 在相同条件下,尾气的颜色越发黑,柴油机越节能
D. 定时保养和及时添加润滑油,能提高柴油机的效率
【答案】D
【详解】柴油机的节能效果由热机效率决定,效率指用来做有用功的能量和燃料完全燃烧放出总能量的比值,比值越大越节能。A.在相同条件下,尾气温度越高,说明燃料燃烧放出的能量中,随尾气散失的内能越多,用来做有用功的能量占比越小,柴油机效率越低,越不节能,故A错误;B.在相同条件下,尾气柴油味越浓,说明越多的柴油没有充分燃烧就被排出,燃料利用率低,柴油机越不节能,故B错误;C.在相同条件下,尾气颜色越发黑,代表柴油燃烧越不充分,燃料的内能没有被有效利用,柴油机效率低,不节能,故C错误;D.定时保养、及时加润滑油,可以减小柴油机内部零件间的摩擦,减少额外功的损耗,能提高热机效率,故D正确。故选D。
3.(2025-2026九上·贵州六盘水盘州·期中)随着人们生活水平的提高,私家车的保有量越来越大,虽然给人们的出行带来方便,但目前汽车内燃机的效率大约只有30%,同时汽车尾气也成为我国空气污染的重要来源。请你列举两条提高内燃机效率的方法或有助于改善环境的措施。
【答案】热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值,因此提高燃料的利用率和减少热量损失都可以提高热机效率,具体方法可以有减少机件间的摩擦,使燃料充分燃烧等。
【详解】略。
4.(2025-2026·贵州铜仁碧江·期中)涛涛同学购买了一款户外分体式燃气炉,准备去户外野炊,用该燃气炉烧水时,把初温为20℃的1kg水加热到100℃,燃烧了0.025m3天然气,假设天然气完全燃烧,则燃气炉烧水的效率为 [c水=4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值为4×107J/m3)]。
【答案】33.6%
【详解】水吸收的热量天然气完全燃烧放出的热量燃气炉烧水的效率
5.(2025-2026·贵州铜仁碧江·期中)根据内燃机能量流向的信息图,可知该内燃机的工作效率为 %。
【答案】32
【详解】由图可知,有用功的能量占比所以该内燃机的工作效率为32%。
6.(2025-2026九上·贵州安顺关岭布依族·期中)2025年3月30日00时05分,我国在文昌航天发射场用长征七号改运载火箭(CZ-7A),成功将通信技术试验卫星十六号送入预定轨道。煤油的热值,水的比热容。火箭发射台下方修建有导流槽,用于排导运载火箭点火后喷出的高温燃气的热量,又称导流槽。其主体为深槽形态,典型结构深度约13米、长度98米、宽度28米。导流槽内注水可形成降温水雾,防止高温损坏火箭发动机及发射场地面设施。
(1)导流槽内注水可防止高温损坏火箭发动机及发射场地面设施,主要利用了水的比热容比较 (选填“大”或“小”)的特性和水蒸发 (选填“吸热”或“放热”)。
(2)若一级火箭携带120吨煤油,这些煤油完全燃烧释放热量的5%被导流槽里的水吸收,能将1千吨、初温20℃的水加热升温多少摄氏度?(已知当地大气压为标准大气压,结果保留整数)
(3)YF-100液氧煤油发动机在起飞阶段工作18s,做功,消耗的煤油完全燃烧释放的热量为,YF-100液氧煤油发动机的效率是多少?
(4)请结合所学知识给出一条提升YF-100液氧煤油发动机效率的建议。
【答案】(1)① 大 ② 吸热 (2) (3) (4)改进燃烧室结构、增加氧气供给对发动机进行隔热处理使用高性能润滑油
【讲解】(1) [1]水的比热容大,相同质量的水和其他物质相比,升高相同温度时能吸收更多热量,所以可以有效降温。[2]水蒸发属于吸热过程,会带走周围的热量,进一步降低温度。
(2) 煤油完全燃烧释放的热量水吸收的热量根据吸热公式,计算水升高的温度
(3) 发动机效率
(4) 使煤油尽可能充分燃烧,如改进燃烧室结构、增加氧气供给;或减少热量散失,如对发动机进行隔热处理;减少机械摩擦,如使用高性能润滑油。
7.(2025-2026九上·贵州毕节织金·期中)近年来,我国多个城市成功实现氢燃料新能源公交车投放使用。某新能源公交车在平真的公路上匀速直线行驶3.6km,用时6min,发动机输出功率保持70kW,此过程共消耗氢燃料0.3kg,已知氢燃料的热值q=1.4×108J/kg,在匀速行驶过程中,求:
(1)公交车的速度;
(2)公交车受到的阻力;
(3)公交车做的有用功;
(4)发动机的效率?
【答案】(1)10m/s (2)7×103N (3)2.52×107J (4)60%
【讲解】(1) 公交车的速度为(2) 公交车做匀速直线运动,则受到的阻力与牵引力为一对平衡力,则阻力为(3) 公交车做的有用功为(4) 此过程共消耗氢燃料0.3kg,则燃料完全燃烧放出的热量为发动机的效率为
8.(2025-2026·贵州铜仁碧江·期中)阅读材料,回答问题:
第五代战斗机“歼-20”
“歼-20”作为中国第五代战斗机,融合了全球优秀战斗机的特点,具备了很强的隐形性能、机动性能等。“歼-20”表面平滑,机翼的外形做成流线型,它拥有良好的大仰角升力特性,较大的瞬时攻角与滚转率,并采用先进的光传操纵系统,可随时保证飞机与地面的联系。“歼-20”配备了大功率雷达,为解决雷达工作放热问题,采用了新一代液体冷却系统。该飞机最大起飞质量为32t,最大飞行高度达20km,最大航行速度达800m/s,最大油量为10t。战斗机的速度超过音速时,由于速度太快,空气都堆积到了飞机周围,产生极大压力,即使空气温度较高时,也会使机身周围产生水雾,这种现象叫做音障。如果机身不作特殊处理,突破音障时将会被瞬间撕成碎片,所以飞机要采用密度小强度极高的材料制作。飞机航行时的功率、发动机效率与速度的关系如表所示。
速度v(m·s⁻¹)
100
200
300
400
500
功率P/W
3×10⁵
2.4×10⁶
8.0×10⁶
2.0×10⁷
4.0×10⁷
发动机效率
30%
33%
35%
40%
38%
(1)为解决雷达的散热问题,应采用比热容 (选填“大”或“小”)的液体作为冷却剂帮助散热;
(2)由表可知,飞机的发动机效率随速度增大的变化规律是 ;
(3)飞机以100m/s航行速度匀速巡航30min,发动机做功是多少?此过程消耗燃油放出的热量为多少J?(燃油热值约为)
【答案】(1)大 (2)先增大后减小 (3)5.4×108J,1.8×109J
【讲解】(1) 根据比热容的特性,相同质量的不同物质,升高相同温度时,比热容大的物质吸收的热量更多,冷却效果更好。为解决雷达散热问题,需要液体冷却剂能吸收较多热量,所以应采用比热容大的液体。
(2) 分析表格中发动机效率与速度的对应数据:速度100m/s时效率30%,200m/s时33%,300m/s时35%,400m/s时40%,500m/s时38%。可见随着速度增大,发动机效率先从30%上升到40%,再下降到38%,变化规律是先增大后减小。
(3) 航行时间t=30min=30×60s=1800s由表格可知,速度100m/s 时发动机功率P=3×105W,根据功的计算公式 W=Pt,代入数据可得发动机做功W=Pt=3×105W×1800s=5.4×108J已知效率η=30%,消耗燃油放出的热量
9.(2025-2026九上·贵州铜仁·期中)同学们查阅资料了解到了课本外的一种发动机——转子发动机。转子发动机不同于一般的活塞式发动机,它将活塞替换成了三角形转子,如图所示,当转子转动时,吸气、压缩、做功和排气四个过程在转子周围的空间里同时进行。同时同学们了解到,一般活塞式发动机飞轮每转两圈做功一次,而转子发动机转子每转一圈就做功三次,所以搭载转子发动机的汽车动力更强劲,但由于转子转速过快,燃料燃烧不充分,故油耗偏高,污染偏重。现有一辆搭载了转子发动机的汽车10min匀速行驶了40km,消耗燃油8kg,该发动机转子的转速为5000r/min,每次做功500J。请回答下列问题:
(1)加油时,闻到了燃油味,说明分子在 ;
(2)请根据以上资料写出一条提高转子发动机效率的措施: ;
(3)汽车行驶时消耗的8kg燃油完全燃烧放出的热量为多少焦耳?标准大气压下,这些热量可以使初温为20℃、质量为1t的水的温度升高多少摄氏度?[,]
(4)汽车行驶时,转子发动机的效率是多少?若发动机输出的能量全部用来驱动汽车行驶,则此过程汽车受到的牵引力是多少牛顿?
【答案】(1)不停地做无规则运动 (2)创造更优的燃料燃烧条件,使得燃料燃烧更充分 (3), (4),
【讲解】(1) 加油时,闻到了燃油味,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。
(2) 搭载转子发动机的汽车动力更强劲,但由于转子转速过快,燃料燃烧不充分,故油耗偏高,污染偏重。所以要提高转子发动机效率,可以创造更优的燃料燃烧条件,使得燃料燃烧更充分。
(3) 燃油完全燃烧放出的热量为理论上水升高的温度为则末温为标准大气压下水的沸点为100℃,则水实际升高的温度为
(4) 该发动机转子的转速为5000r/min,则10min转数为50000转,转子发动机转子每转一圈就做功三次,所以汽车行驶时,转子发动机对外做功为则转子发动机的效率若发动机输出的能量全部用来驱动汽车行驶,则此过程汽车受到的牵引力为
10.(2025-2026·贵州贵阳乌当区-第一·期中)为响应国家“双碳”战略,也为兼顾日常通勤经济性与长途自驾便利性,小明家入手了一台搭载比亚迪DM-i 超级混动系统的家用轿车。这台车支持纯电/混动/强制保电三种模式,城市通勤用纯电,成本低且零排放;长途自驾切混动,彻底告别续航焦虑,成为全家出行“主力”。小明发现, 车辆藏着不少前沿技术:城市行驶时,电机是“驱动器”,下坡或刹车时自动变“发电机”,动能回收还能通过车机调节强度:长途高速上,阿特金森循环内燃机(热效率40.5%)边驱动边充电,智能保电系统会精准维持电池20%以上电量。
(1)任务一:每天早晚高峰,小明爸爸切换纯电模式行驶,内燃机不工作,蓄电池通过高效永磁同步电机输力,车辆静音无排放。刹车或下坡时,电机切换为发电机回充,这就是混动核心的“动能回收系统”(如特斯拉单踏板模式的进阶应用)。结合场景,小明疑问:发电机给电池充电时,蓄电池相当于 (选填“电源”或“用电器”);
(2)任务二:小明一家周末自驾郊外,高速上仪表盘显示电池电量低于20%,车辆自动切“混动模式”。 内燃机启动后,一方面通过动力耦合器驱轮,另一方面驱动电机补能。小明记录:消耗1kg 汽油,驾驶过程中提供有用功。汽油完全燃烧释放的热量?若内燃机效率30%时,蓄电池增加的电能为多少; (q汽油=4.6×107J/kg)
(3)任务三:小明发现该车设有安全带未系提醒电路。他发现当坐在座椅上时,座椅下的开关S闭合,若未系安全带,则开关S1闭合,开关S2断开,仪表盘上的指示灯亮起,若系上安全带,则开关S2闭合,开关S1断开,指示灯熄灭,电路不会短路。请根据小明的发现,设计满足要求的安全带未系提醒电路,画出电路图。(现有器材:电源、开关S、开关S1、开关S2、灯泡L、电阻R、导线若干)
【答案】(1)用电器 (2), (3)
【讲解】(1) 发电机给电池充电时,电池消耗电能,蓄电池相当于用电器。
(2) 汽油完全燃烧释放的热量若内燃机效率30%时,则增加的有用功为蓄电池增加的电能为
(3) 根据题意可知,开关S闭合,未系安全带,S1闭合,S2断开,灯发光;开关S闭合,若系安全带,S1断开,S2闭合,灯不发光;开关S1控制灯泡,S1与灯泡串联,开关S2与灯泡并联,由于没有出现短路,则开关S2与定值电阻R串联。
考点3 燃料的热值
1.(2025-2026九上·贵州毕节金沙县-11月·期中)一箱汽油用去一半后,剩下的汽油:( )
A. 比热容、密度、热值均不变
B. 密度、热值不变,比热容减半
C. 比热容、密度、热值均减半
D. 比热容、密度不变,热值减半
【答案】A
【详解】比热容、密度、热值均为物质的特性,与质量无关,故均不变,故A正确,BCD错误。故选 A。
2.(2025-2026九上·贵州安顺关岭布依族·期中)如图是液体燃料火箭喷气发动机示意图。输送装置将燃料和氧化剂输送到燃烧室燃烧,产生气体喷出推动火箭前进。下列说法正确的是( )
A. 燃料燃烧时内能转化为化学能
B. 燃料箱燃料减少,燃料热值不变
C. 燃烧放出热量越多,燃料热值越大
D. 火箭前进时,燃料的化学能全部转化为火箭的机械能
【答案】B
【详解】A.燃料燃烧时,燃料的化学能转化为内能,故A错误;BC.热值是燃料的特性,只决定于燃料的种类,与质量和燃烧情况等无关,所以燃料箱燃料减少,热值不变。热值与放出热量的多少无关,故B正确,故C错误;D.火箭前进时,是将燃气的内能转化为机械能,由于有热量损失,燃料不可能全部燃烧等因素影响,燃料的化学能不可能全部转化为火箭的机械能,故D错误。故选B。
3.(2025-2026·贵州铜仁碧江·期中)现代火箭用液态氢作燃料,是因为液态氢具有( )
A. 较大的热值
B. 较高的凝固点
C. 较低的沸点
D. 较大的比热容
【答案】A
【详解】燃料的热值是燃料的一种特性。现代火箭用液态氢作燃料,原因是液态氢具有较高的热值,在完全燃烧相同质量的燃料时,热值越大的燃料释放出的热量越多。故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
4.(2025-2026·贵州·期中)2025年10月11日,我国引力一号遥二运载火箭在山东海阳附近海域成功点火起飞。引力一号是全球起飞推力最大的固体运载火箭,它采用丁羟高能火药作为燃料,是因为该燃料的 较大;火箭升空过程中把燃气的 转化为火箭的机械能。
【答案】① 热值 ② 内能
【详解】[1]热值越大,相同质量的燃料完全燃烧能释放更多的能量,因此高能火药做燃料是因为其热值较大。[2]燃料燃烧先将化学能转化为燃气的内能,燃气膨胀对火箭做功,推动火箭升空,这个过程是将燃气的内能转化为火箭的机械能。
5.(2025-2026九上·贵州六盘水盘州·期中)小明想比较生活中常见物质的热值大小,找来了酒精、纸片各 5g,组装了如图所示的实验装置。
燃料
加热前的水温//℃
加热后的水温/℃
5g酒精
10
27
5g纸片
21
31
(1)小明在两烧杯中装入质量 (选填“相同”或“不同”)的水,用温度计记录下此时水的温度, 同时点燃酒精和纸片对烧杯进行加热,在加热过程中要使用玻璃棒进行搅拌,其目的是: , 加热结束后记录水的温度。
(2)实验中记录的数据如表所示,由表中数据可知 的热值更大,原因是燃烧相同质量的酒精和纸片,用 作为燃料使水的温度升高更多。
(3)实验结束后,同学小红认为小明没有控制加热前水的温度相同,所以无法比较酒精与纸片的热值。你认为小红的看法正确吗? ,理由是:实验中是通过比较 来判断酒精和纸片的热值大小的。
(4)另一同学小亮觉得将水替换为沙子更好,老师却说用沙子也有一定的弊端,请你思考用沙子的好处与弊端分别是什么?
好处: ; 弊端: 。
【答案】(1)① 相同 ② 使水受热均匀 (2)① 酒精 ② 酒精 (3)① 不正确 ② 水温的变化量 (4)① 好处:沙子的比热容较小,温度变化量更明显(或稳定性高,沙子不像水那样容易蒸发,因此在长时间加热过程中,沙子的质量变化较小) ② 弊端:沙子是固体,流动性较差,用玻璃棒搅拌不方便,容易导致受热不均匀(或实验完成后,沙子容易散落,清理起来相对麻烦)
【讲解】(1) [1]为了通过水吸收的热量反映燃料燃烧放出的热量,需控制水的质量相同[2]加热过程中用玻璃棒搅拌,目的是使水受热均匀,避免局部过热影响实验结果。
(2) [1][2]酒精和纸片温度变化量为,燃烧相同质量的酒精和纸片,酒精使水升高的温度更高,说明酒精放出的热量更多,因此酒精的热值更大;原因是用酒精作为燃料使水的温度升高更多。
(3) [1][2]小红的看法不正确; 实验中是通过比较水温的变化量来判断热值大小,与加热前的初始温度无关,只要比较温度变化量即可反映燃料放热多少。
(4) [1]好处:沙子的比热容较小,吸收相同热量下温度变化量更明显,便于观察;或沙子不易蒸发,质量变化小;[2]弊端:沙子是固体,流动性差,搅拌不方便,易受热不均匀;或沙子易散落,清理麻烦。
6.(2025-2026九上·贵州遵义余庆县·期中)氢能源汽车具有零排放的环保优势,某款氢能源汽车在水平公路上匀速行驶时消耗氢0.6kg,牵引力做功2.1×107J。已知氢的热值为J/kg,g取10N/kg。求:
(1)0.6kg氢气完全燃烧放出的热量;
(2)该氢能源汽利用氢能的效率;
(3)若该辆氢能源汽此过程损失的能量,用来加热水,可使多少kg的水从20℃加热到100℃。
【答案】(1)8.4×107J;(2)25%;(3)187.5
【详解】解:(1)0.6kg氢气完全燃烧放出的热量为(2)由题意可知,氢能源汽车消耗氢0.6kg,所做的有用功等于牵引力所做的功,即有用功为2.1×107J,则该氢能源汽车利用氢能的效率(3)此过程损失的能量为由可知,水的质量为答:(1)0.6kg氢气完全燃烧放出的热量为8.4×107J;
(2)该氢能源汽利用氢能的效率为25%;
(3)若该辆氢能源汽此过程损失的能量,用来加热水,可使187.5kg的水从20℃加热到100℃。
7.(2025-2026九上·贵州毕节织金·期中)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,烧杯内液体的质量和初温相同。
(1)为了研究不同燃料的热值大小,应选用图 两实验装置进行实验。组装实验器材时,应按照 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序安装;
(2)实验前应保证两装置燃烧皿中燃料的 相等。燃料燃烧放出的热量的多少,是通过 (选填“温度计上升的示数”或“加热时间”)来反映的,这种实验方法叫 ;
(3)实验时发现:在两种燃料燃烧完之前,两烧杯中的液体都沸腾了。这种情况下,你 (选填“能”或“不能”)比较出两种燃料的热值。为避免这种情况的出现,请你提出一条改进建议: 。
【答案】(1)① 甲、乙 ② 自下而上 (2)① 质量 ② 温度计上升的示数 ③ 转换法 (3)① 不能 ② 应增加水的质量或减少燃料的质量
【讲解】(1) [1]为了研究不同燃料的热值大小,应该控制燃料不同,质量相等,被加热的液体相同,因此为了研究不同燃料的热值大小,应选用图甲、乙两实验装置进行实验。 [2]加热时需要利用酒精灯外焰,因此组装实验器材时,应按照自下而上的顺序安装。
(2) [1]比较不同燃料的燃烧值,应控制应该控制燃料不同,质量相等,被加热的液体种类相同,所以,实验前应保证两装置燃烧皿中燃料的质量相等。[2][3]燃料燃烧放出的热量的多少,应用转换法,通过温度计上升的示数来反映的。
(3) [1][2]因为水沸腾后吸热,但温度保持不变,则无法比较两燃料燃烧放出热量的多少,所以在实验中两种燃料完全燃烧完之前都使得水沸腾了,将不能比较两种燃料的热值;为避免出现在实验中水沸腾的现象,应增加水的质量或减少燃料的质量。
8.(2025-2026九上·贵州六盘水盘州·期中)请在如图坐标系中画出煤油的热值与其完全燃烧所放出的热量Q的关系图象。
【答案】
【详解】热值是指1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,是燃料的一种特性,它和燃料的质量、放出热量的多少无关,所以煤油的热值与其完全燃烧所放出的热量Q的关系图象是与横轴平行的直线,如图:
9.(2025-2026九上·贵州省黔西南州兴仁市金成实验等四校·期中)用液化气灶把2kg、初温为20℃的水升高了80℃,需要吸收的热量为 J。若上述过程中完全燃烧40g液化气且有80%的热量被水吸收,则液化气的热值为 J/kg。[已知]
【答案】① ②
【详解】[1]由题意知水升高了80℃,即,根据,可得水吸收的热量[2]由题知,,液化气完全燃烧放出的热量已知液化气质量由,可得液化气的热值
10.(2025-2026·贵州·期中)氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点。根据北京冬奥组委公布的数据,北京冬奥会示范运行超1000辆氢能源汽车,配备30多个加氢站,车型包括氢燃料电池大巴车(如图所示)、氢燃料电池小轿车、氢燃料电池特种车等。[,]
(1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为多少焦耳?
(2)若(1)中的这些热量全部被质量为200kg、温度为20℃的水吸收,能使水的温度升高多少摄氏度?
(3)某辆氢燃料电池大巴车以210kW的恒定功率匀速行驶了100s,消耗了0.3kg的氢燃料,氢燃料电池大巴车氢动力装置的效率是多少?
(4)已知传统汽油车发动机的能量转化效率是35%,汽油的价格是9元/kg,氢燃料的价格是30元/kg,汽油热值为4.6×107J/kg。若将氢燃料电池大巴车改用传统燃油方式行驶,仍以210kW的恒定功率匀速行驶了100s,忽略其他因素,与使用氢燃料时相比,哪种方式更经济?
【答案】(1)4.2×107J (2)50℃ (3)50% (4)使用氢燃料方式更经济
【讲解】(1) 根据燃料热值公式,氢燃料完全燃烧放出的热量为
(2) 由题意,热量全部被水吸收,因此水吸收的热量 由可得,水升高的温度
(3) 大巴车行驶过程中做的有用功为根据效率公式,氢动力装置的效率为
(4) 由题,两种行驶方式有用功相同,即 。汽油完全燃烧需要放出的总热量故所需汽油的质量故汽油总费用为,氢燃料总费用为,故使用氢燃料更经济。
试卷第1页,共3页
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考点1认识热机
1.【答案】B
2.【答案】A
3.【答案】c
4.【答案】B
5.【答案】B
6.【答案】c
7.【答案】C
8.【答案】火花塞
9.【答案】
10.【答案】做功
E/J
11.【答案】
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专题02热机
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考点2热机的效率
1.【答案】B
2.【答案】D
3.【答案】热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值,因此提高燃料的利用率和减
少热量损失都可以提高热机效率,具体方法可以有减少机件间的摩擦,使燃料充分燃烧等。
4.【答案】33.6%
5.【答案】32
6.【答案】(1)①大
②吸热
(2)61口3C品
(3)40%
(4)改进燃烧室结构、增加氧气供给对发动机进行隔热处理使用高性能润滑油
7.【答案】(1)10m/s
(2)7×10N
(3)2.52×10J
(4)60%
8.【答案】(1)大
(2)先增大后减小
(3)5.4×10J,1.8×10J
9.【答案】(1)不停地做无规则运动
(2)创造更优的燃料燃烧条件,使得燃料燃烧更充分
(3)4×10°J,80C
(4)18.75%,1875N
10.【答案】(1)用电器
(2)4.6×10J,9.2×10J
(3)
R
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考点3燃料的热值
1.【答案】A
2.【答案】B
3.【答案】A
4.【答案】①热值
②内能
5.【答案】(1)①相同
②使水受热均匀
(2)①酒精
②酒
精
(3)①不正确
②水温的变化量
(4)①好处:沙子的比热容较小,
温度变化量更明显(或稳定性高,沙子不像水那样容易蒸发,因此在长时间加热过程中,沙子的质量变化较
小)
②弊端:沙子是固体,流动性较差,用玻璃棒搅拌不方便,容易导致受热不均匀(或实验完成
后,沙子容易散落,清理起来相对麻烦)
6.【答案】(1)8.4×10'J:(2)25%:(3)187.5
7.【答案】(1)①甲、乙
②自下而上
(2)①质量
②温度计上升的示
数
③转换法
(3)①不能
②应增加水的质量或减少燃料的质量
g/(J.kg)
8.【答案】
QI
9.【答案】①6.72×105
②2.1×10
10.【答案】(1)4.2×10J
(2)50℃
(3)50%
(4)使用氢燃料方式更
经济
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专题02 热机
3大高频考点
1. 认识热机
2. 热机的效率
3. 燃料的热值
考点1 认识热机
1.(2025-2026九上·贵州铜仁·期中)如图是单缸四冲程汽油机工作循环中的一个冲程,它是( )
A. 吸气冲程
B. 压缩冲程
C. 做功冲程
D. 排气冲程
2.(2025-2026九上·贵州六盘水盘州·期中)近年来我国重大装备层出不穷,国人倍感自豪。下列装备的动力装置不是热机的是( )
A. 新能源电动汽车
B. 东风号远洋轮船
C. 国产大飞机C919
D. 长征五号运载火箭
3.(2025-2026九上·贵州·期中)水沸腾时将壶盖顶开的过程中发生了能量转化,内燃机工作时的哪一冲程与之能量转化相同( )
A. 吸气冲程
B. 压缩冲程
C. 做功冲程
D. 排气冲程
4.(2025-2026九上·贵州毕节纳雍县·期中)氮气弹簧是一种以密闭高压氮气为工作介质的弹性组件,具有体积小、弹力大、工作平稳、使用寿命长等优点。它在生活和工业中具有广泛的应用,其工作结构简图如图。当活塞顶部受到压力向下运动时,其能量转化类似于热机的哪个工作冲程( )
A. 吸气冲程
B. 压缩冲程
C. 做功冲程
D. 排气冲程
5.(2025-2026九上·贵州安顺关岭布依族·期中)如图是单缸四冲程内燃机的四个冲程的示意图,你认为能让汽车获得动力的冲程是( )
A. B.
C. D.
6.(2025-2026九上·贵州贵阳清镇·期中)在纪念抗战胜利八十周年的“九三阅兵”上,我国自主研制的坦克配备了大功率柴油发动机,下列分析正确的是( )
A. 坦克的履带较宽,是为了增大对地面的压强
B. 柴油机做功冲程将机械能转化为内能
C. 让燃料燃烧更充分,可以提高柴油机的效率
D. 柴油机工作时,其效率有可能达到100%
7.(2025-2026·贵州铜仁碧江·期中)以下是汽油机工作时的四个冲程示意图,下列说法正确的是( )
A. 甲是吸气冲程,吸进的物质是空气
B. 丁是压缩冲程,将机械能转化为内能
C. 丙是做功冲程,将内能转化为机械能
D. 依靠飞轮惯性完成的是甲、乙、丙冲程
8.(2025-2026九上·贵州毕节金沙县-11月·期中)汽油机和柴油机在构造上的主要区别是:汽油机汽缸顶部有 ,柴油机汽缸顶部有喷油嘴。
9.(2026·贵州安顺·质量检测)如图所示,这是四冲程内燃机做功冲程的示意图,请在图中活塞上的O点处画出该冲程活塞的运动方向。
10.(2025-2026九上·贵州遵义余庆县·期中)如图所示是某单缸四冲程汽油机的某一冲程示意图,该冲程结束后,紧接着汽油机将进入 冲程。
11.(2025-2026·贵州·期中)小宇利用易拉罐、纸杯等材料自制了一个简易火箭引擎,如图1所示。他在易拉罐内喷入少量酒精作为燃料,将纸杯倒扣在罐口上,用电子点火器在罐壁下方开孔处点火,随即看到纸杯迅速升空。请在坐标图2中画出从开始点火到纸杯离开罐口这一过程中,罐内的气体内能E随时间变化的大致图像。
考点2 热机的效率
1.(2025-2026九上·贵州毕节纳雍县·期中)如图为某汽车内燃机工作时燃料完全燃烧所释放能量的流向图,根据图中给出的信息,该内燃机的效率为( )
A. 30%
B. 40%
C. 50%
D. 53%
2.(2025-2026九上·贵州毕节织金·期中)有经验的柴油机维修师,通过嗅闻尾气气味、感触尾气温度、观察尾气颜色,就能初步判断这台柴油机的节能效果。对于以下柴油机维修师的“经验之谈”,你认为正确的是( )
A. 在相同条件下,尾气的温度越高,柴油机越节能
B. 在相同条件下,尾气的柴油味越浓,柴油机越节能
C. 在相同条件下,尾气的颜色越发黑,柴油机越节能
D. 定时保养和及时添加润滑油,能提高柴油机的效率
3.(2025-2026九上·贵州六盘水盘州·期中)随着人们生活水平的提高,私家车的保有量越来越大,虽然给人们的出行带来方便,但目前汽车内燃机的效率大约只有30%,同时汽车尾气也成为我国空气污染的重要来源。请你列举两条提高内燃机效率的方法或有助于改善环境的措施。
4.(2025-2026·贵州铜仁碧江·期中)涛涛同学购买了一款户外分体式燃气炉,准备去户外野炊,用该燃气炉烧水时,把初温为20℃的1kg水加热到100℃,燃烧了0.025m3天然气,假设天然气完全燃烧,则燃气炉烧水的效率为 [c水=4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值为4×107J/m3)]。
5.(2025-2026·贵州铜仁碧江·期中)根据内燃机能量流向的信息图,可知该内燃机的工作效率为 %。
6.(2025-2026九上·贵州安顺关岭布依族·期中)2025年3月30日00时05分,我国在文昌航天发射场用长征七号改运载火箭(CZ-7A),成功将通信技术试验卫星十六号送入预定轨道。煤油的热值,水的比热容。火箭发射台下方修建有导流槽,用于排导运载火箭点火后喷出的高温燃气的热量,又称导流槽。其主体为深槽形态,典型结构深度约13米、长度98米、宽度28米。导流槽内注水可形成降温水雾,防止高温损坏火箭发动机及发射场地面设施。
(1)导流槽内注水可防止高温损坏火箭发动机及发射场地面设施,主要利用了水的比热容比较 (选填“大”或“小”)的特性和水蒸发 (选填“吸热”或“放热”)。
(2)若一级火箭携带120吨煤油,这些煤油完全燃烧释放热量的5%被导流槽里的水吸收,能将1千吨、初温20℃的水加热升温多少摄氏度?(已知当地大气压为标准大气压,结果保留整数)
(3)YF-100液氧煤油发动机在起飞阶段工作18s,做功,消耗的煤油完全燃烧释放的热量为,YF-100液氧煤油发动机的效率是多少?
(4)请结合所学知识给出一条提升YF-100液氧煤油发动机效率的建议。
7.(2025-2026九上·贵州毕节织金·期中)近年来,我国多个城市成功实现氢燃料新能源公交车投放使用。某新能源公交车在平真的公路上匀速直线行驶3.6km,用时6min,发动机输出功率保持70kW,此过程共消耗氢燃料0.3kg,已知氢燃料的热值q=1.4×108J/kg,在匀速行驶过程中,求:
(1)公交车的速度;
(2)公交车受到的阻力;
(3)公交车做的有用功;
(4)发动机的效率?
8.(2025-2026·贵州铜仁碧江·期中)阅读材料,回答问题:
第五代战斗机“歼-20”
“歼-20”作为中国第五代战斗机,融合了全球优秀战斗机的特点,具备了很强的隐形性能、机动性能等。“歼-20”表面平滑,机翼的外形做成流线型,它拥有良好的大仰角升力特性,较大的瞬时攻角与滚转率,并采用先进的光传操纵系统,可随时保证飞机与地面的联系。“歼-20”配备了大功率雷达,为解决雷达工作放热问题,采用了新一代液体冷却系统。该飞机最大起飞质量为32t,最大飞行高度达20km,最大航行速度达800m/s,最大油量为10t。战斗机的速度超过音速时,由于速度太快,空气都堆积到了飞机周围,产生极大压力,即使空气温度较高时,也会使机身周围产生水雾,这种现象叫做音障。如果机身不作特殊处理,突破音障时将会被瞬间撕成碎片,所以飞机要采用密度小强度极高的材料制作。飞机航行时的功率、发动机效率与速度的关系如表所示。
速度v(m·s⁻¹)
100
200
300
400
500
功率P/W
3×10⁵
2.4×10⁶
8.0×10⁶
2.0×10⁷
4.0×10⁷
发动机效率
30%
33%
35%
40%
38%
(1)为解决雷达的散热问题,应采用比热容 (选填“大”或“小”)的液体作为冷却剂帮助散热;
(2)由表可知,飞机的发动机效率随速度增大的变化规律是 ;
(3)飞机以100m/s航行速度匀速巡航30min,发动机做功是多少?此过程消耗燃油放出的热量为多少J?(燃油热值约为)
9.(2025-2026九上·贵州铜仁·期中)同学们查阅资料了解到了课本外的一种发动机——转子发动机。转子发动机不同于一般的活塞式发动机,它将活塞替换成了三角形转子,如图所示,当转子转动时,吸气、压缩、做功和排气四个过程在转子周围的空间里同时进行。同时同学们了解到,一般活塞式发动机飞轮每转两圈做功一次,而转子发动机转子每转一圈就做功三次,所以搭载转子发动机的汽车动力更强劲,但由于转子转速过快,燃料燃烧不充分,故油耗偏高,污染偏重。现有一辆搭载了转子发动机的汽车10min匀速行驶了40km,消耗燃油8kg,该发动机转子的转速为5000r/min,每次做功500J。请回答下列问题:
(1)加油时,闻到了燃油味,说明分子在 ;
(2)请根据以上资料写出一条提高转子发动机效率的措施: ;
(3)汽车行驶时消耗的8kg燃油完全燃烧放出的热量为多少焦耳?标准大气压下,这些热量可以使初温为20℃、质量为1t的水的温度升高多少摄氏度?[,]
(4)汽车行驶时,转子发动机的效率是多少?若发动机输出的能量全部用来驱动汽车行驶,则此过程汽车受到的牵引力是多少牛顿?
10.(2025-2026·贵州贵阳乌当区-第一·期中)为响应国家“双碳”战略,也为兼顾日常通勤经济性与长途自驾便利性,小明家入手了一台搭载比亚迪DM-i 超级混动系统的家用轿车。这台车支持纯电/混动/强制保电三种模式,城市通勤用纯电,成本低且零排放;长途自驾切混动,彻底告别续航焦虑,成为全家出行“主力”。小明发现, 车辆藏着不少前沿技术:城市行驶时,电机是“驱动器”,下坡或刹车时自动变“发电机”,动能回收还能通过车机调节强度:长途高速上,阿特金森循环内燃机(热效率40.5%)边驱动边充电,智能保电系统会精准维持电池20%以上电量。
(1)任务一:每天早晚高峰,小明爸爸切换纯电模式行驶,内燃机不工作,蓄电池通过高效永磁同步电机输力,车辆静音无排放。刹车或下坡时,电机切换为发电机回充,这就是混动核心的“动能回收系统”(如特斯拉单踏板模式的进阶应用)。结合场景,小明疑问:发电机给电池充电时,蓄电池相当于 (选填“电源”或“用电器”);
(2)任务二:小明一家周末自驾郊外,高速上仪表盘显示电池电量低于20%,车辆自动切“混动模式”。 内燃机启动后,一方面通过动力耦合器驱轮,另一方面驱动电机补能。小明记录:消耗1kg 汽油,驾驶过程中提供有用功。汽油完全燃烧释放的热量?若内燃机效率30%时,蓄电池增加的电能为多少; (q汽油=4.6×107J/kg)
(3)任务三:小明发现该车设有安全带未系提醒电路。他发现当坐在座椅上时,座椅下的开关S闭合,若未系安全带,则开关S1闭合,开关S2断开,仪表盘上的指示灯亮起,若系上安全带,则开关S2闭合,开关S1断开,指示灯熄灭,电路不会短路。请根据小明的发现,设计满足要求的安全带未系提醒电路,画出电路图。(现有器材:电源、开关S、开关S1、开关S2、灯泡L、电阻R、导线若干)
考点3 燃料的热值
1.(2025-2026九上·贵州毕节金沙县-11月·期中)一箱汽油用去一半后,剩下的汽油:( )
A. 比热容、密度、热值均不变
B. 密度、热值不变,比热容减半
C. 比热容、密度、热值均减半
D. 比热容、密度不变,热值减半
2.(2025-2026九上·贵州安顺关岭布依族·期中)如图是液体燃料火箭喷气发动机示意图。输送装置将燃料和氧化剂输送到燃烧室燃烧,产生气体喷出推动火箭前进。下列说法正确的是( )
A. 燃料燃烧时内能转化为化学能
B. 燃料箱燃料减少,燃料热值不变
C. 燃烧放出热量越多,燃料热值越大
D. 火箭前进时,燃料的化学能全部转化为火箭的机械能
3.(2025-2026·贵州铜仁碧江·期中)现代火箭用液态氢作燃料,是因为液态氢具有( )
A. 较大的热值
B. 较高的凝固点
C. 较低的沸点
D. 较大的比热容
4.(2025-2026·贵州·期中)2025年10月11日,我国引力一号遥二运载火箭在山东海阳附近海域成功点火起飞。引力一号是全球起飞推力最大的固体运载火箭,它采用丁羟高能火药作为燃料,是因为该燃料的 较大;火箭升空过程中把燃气的 转化为火箭的机械能。
5.(2025-2026九上·贵州六盘水盘州·期中)小明想比较生活中常见物质的热值大小,找来了酒精、纸片各 5g,组装了如图所示的实验装置。
燃料
加热前的水温//℃
加热后的水温/℃
5g酒精
10
27
5g纸片
21
31
(1)小明在两烧杯中装入质量 (选填“相同”或“不同”)的水,用温度计记录下此时水的温度, 同时点燃酒精和纸片对烧杯进行加热,在加热过程中要使用玻璃棒进行搅拌,其目的是: , 加热结束后记录水的温度。
(2)实验中记录的数据如表所示,由表中数据可知 的热值更大,原因是燃烧相同质量的酒精和纸片,用 作为燃料使水的温度升高更多。
(3)实验结束后,同学小红认为小明没有控制加热前水的温度相同,所以无法比较酒精与纸片的热值。你认为小红的看法正确吗? ,理由是:实验中是通过比较 来判断酒精和纸片的热值大小的。
(4)另一同学小亮觉得将水替换为沙子更好,老师却说用沙子也有一定的弊端,请你思考用沙子的好处与弊端分别是什么?
好处: ; 弊端: 。
6.(2025-2026九上·贵州遵义余庆县·期中)氢能源汽车具有零排放的环保优势,某款氢能源汽车在水平公路上匀速行驶时消耗氢0.6kg,牵引力做功2.1×107J。已知氢的热值为J/kg,g取10N/kg。求:
(1)0.6kg氢气完全燃烧放出的热量;
(2)该氢能源汽利用氢能的效率;
(3)若该辆氢能源汽此过程损失的能量,用来加热水,可使多少kg的水从20℃加热到100℃。
7.(2025-2026九上·贵州毕节织金·期中)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,烧杯内液体的质量和初温相同。
(1)为了研究不同燃料的热值大小,应选用图 两实验装置进行实验。组装实验器材时,应按照 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序安装;
(2)实验前应保证两装置燃烧皿中燃料的 相等。燃料燃烧放出的热量的多少,是通过 (选填“温度计上升的示数”或“加热时间”)来反映的,这种实验方法叫 ;
(3)实验时发现:在两种燃料燃烧完之前,两烧杯中的液体都沸腾了。这种情况下,你 (选填“能”或“不能”)比较出两种燃料的热值。为避免这种情况的出现,请你提出一条改进建议: 。
8.(2025-2026九上·贵州六盘水盘州·期中)请在如图坐标系中画出煤油的热值与其完全燃烧所放出的热量Q的关系图象。
9.(2025-2026九上·贵州省黔西南州兴仁市金成实验等四校·期中)用液化气灶把2kg、初温为20℃的水升高了80℃,需要吸收的热量为 J。若上述过程中完全燃烧40g液化气且有80%的热量被水吸收,则液化气的热值为 J/kg。[已知]
10.(2025-2026·贵州·期中)氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点。根据北京冬奥组委公布的数据,北京冬奥会示范运行超1000辆氢能源汽车,配备30多个加氢站,车型包括氢燃料电池大巴车(如图所示)、氢燃料电池小轿车、氢燃料电池特种车等。[,]
(1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为多少焦耳?
(2)若(1)中的这些热量全部被质量为200kg、温度为20℃的水吸收,能使水的温度升高多少摄氏度?
(3)某辆氢燃料电池大巴车以210kW的恒定功率匀速行驶了100s,消耗了0.3kg的氢燃料,氢燃料电池大巴车氢动力装置的效率是多少?
(4)已知传统汽油车发动机的能量转化效率是35%,汽油的价格是9元/kg,氢燃料的价格是30元/kg,汽油热值为4.6×107J/kg。若将氢燃料电池大巴车改用传统燃油方式行驶,仍以210kW的恒定功率匀速行驶了100s,忽略其他因素,与使用氢燃料时相比,哪种方式更经济?
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