14.2 热机的效率 （有解析）

14.2 热机的效率 C
一、单项选择题（共6小题；共24分）
1. 将一瓶煤油倒掉一半，则留下的一半
A. 密度不变，比热容和热值都变为原来的一半
B. 质量、比热容、热值都变为原来的一半
C. 比热容和热值不变，密度变为原来的一半
D. 比热容、热值和密度都不变
2. 燃烧煤炭易造成环境污染，氢是一种自然界中储量巨大的清洁能源。已知：无烟煤的热值是 ，氢的热值是 。下列说法正确的是
A. 燃烧 的无烟煤，放出的热量为
B. 完全燃烧 的氢，放出的热量为
C. 的氢和无烟煤均完全燃烧，氢放出的热量为无烟煤的四倍以上
D. 氢和无烟煤均完全燃烧，放出相同的热量，氢的质量为无烟煤的两倍以上
3. 现代火箭常用液态氢做燃料，这是因为液态氢具有
A. 较低的沸点 B. 较低的凝固点 C. 较高的热值 D. 较大的比热容
4. 表格中列出了某些物质的热值，下列判断正确的是
A. 火箭利用液氢作为燃料，是因为它的热值较大
B. 液态物质的热值比气态的大
C. 焦炭的热值是 焦炭的两倍
D. 所有燃料的热值都是不相等的
5. 为节约能源，需提高热机的效率，下列措施中不能提高热机效率的是
A. 尽量使燃料充分燃烧 B. 尽量减少热机部件间的摩擦
C. 尽量减少废气带走的热量 D. 尽量增加热机的工作时间
6. 关于热机效率，下列说法正确的是
A. 蒸汽机的效率高于汽油机的效率
B. 热机所做有用功越多，它的效率就越高
C. 内燃机的效率越高，它消耗的燃料就越少
D. 热机效率越高，它将内能转化为机械能的比例越大
二、填空题（共6小题；共30分）
7. 有 煤油，其中一半完全燃烧，放出的热量是 ，余下的煤油的热值是 。
8. 锅炉 与 之比，叫作锅炉的效率。
9. 建筑工地上有一台大型汽车吊，把 建筑材料从地面吊到 高处，汽车吊做的有用功为 ．在这过程中，汽车吊消耗的柴油完全燃烧释放的内能为 ，该过程汽车吊的效率为 ．
10. 如图所示的汽油机正处于 冲程，此冲程将 能转化为 能。有一种单缸汽油机在原有四冲程的基础上增加了两个冲程，成为六冲程汽油机，也就是在原有四冲程汽油机完成排气冲程后向气缸内喷水，水在气缸内汽化成水蒸气，水蒸气膨胀对外做功，这种汽油机的一个工作循环对外做功 次，这种汽油机这样设计是为了 。
11. 在汽油机的四个冲程中，机械能转化为内能的是 冲程。如图所示汽油机正在进行的是 冲程。已知汽油的热值为 ，则完全燃烧 汽油放出的热量为 。
12. 氢气的热值为 ，完全燃烧 氢气可以放出 的热量，这些热量可以使 水温度从 升高到 。作为燃料，氢气燃烧后的生成物仅为水，和煤炭相比具有 的特点。 水的比热容为 。
三、计算题（共2小题；共26分）
13. 一辆重为 汽车在平直的公路上匀速行驶了 ，消耗了 的汽油。汽车在行驶过程所受阻力为车重的 倍，已知汽油的热值为 。（ 取 ）求：
（1）汽车的牵引力所做的功。
（2） 汽油完全燃烧放出的热量。
（3）这辆汽车发动机的热机效率。
14. 某中学为学生供应开水，用锅炉将 的水从 加热到 ，燃烧了 的无烟煤。水的比热容是 ，无烟煤的热值是 。求：
（1）锅炉内的水吸收的热量是多少
（2）无烟煤完全燃烧放出的热量是多少
（3）此锅炉的效率是多少
答案
第一部分
1. D
【解析】比热容、热值和密度都不变
2. C
3. C
【解析】运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放岀更多的热量，故C正确；
4. A
【解析】火箭利用液氢作为燃料，是因为液氢具有较高的热值，故A正确；热值是燃料的一种特性，热值的大小与质量、状态等都没有关系，不同燃料的热值可能不同，也可能相同，故B、C、D错误。
5. D
【解析】热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。所以减少热量的损失可以提高热机的效率。所以使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失，提高效率。
增加热机的工作时间，并不能减少热量的损失，所以不能提高热机的效率。
6. D
第二部分
7.
8. 有效利用的热量；燃料完全燃烧放出的热量
9.
【解析】该过程汽车吊的效率：
．
10. 压缩；机械；内；；提高热机效率（节约能源）
11. 压缩；做功；
【解析】（）在内燃机的压缩冲程中，活塞压缩气体做功，使气体的内能增大，温度升高，机械能转化为内能；
（）根据图示可知，两个气门都关闭，活塞向下运动，气缸容积增大，因此是做功冲程；
（）完全燃烧 汽油放出的热量：。
12. ；；无污染
【解析】 的氢气完全燃烧放出的热量：
，
由题知，水吸收的热量 ，
水升高的温度：
，
水的末温为：；
由于氢气的燃烧产物是水，所以氢气的优点为无污染。
第三部分
13. （1）
【解析】已知汽车在平直公路上匀速行驶时处于平衡状态，则汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，车受到的牵引力为：
；
则汽车牵引力做的功为：
。
（2）
【解析】根据 可知， 汽油完全燃烧释放的热量为
。
（3）
【解析】汽车发动机的热机效率为：
。
14. （1） 锅炉内的水吸收的热量为 ；
【解析】锅炉内的水吸收的热量：；
（2） 无烟煤完全燃烧放出的热量为 ；
【解析】；
（3） 此锅炉的效率是
【解析】锅炉的效率 。
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