苏科版九年级上册12.4机械能与内能的相互转化同步练习(含解析)

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名称 苏科版九年级上册12.4机械能与内能的相互转化同步练习(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 苏科版
科目 物理
更新时间 2022-04-09 23:16:00

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苏科版九年级上册 12.4 机械能与内能的相互转化
一、单选题
1.下列关于热值和热机效率的说法,正确的是(  )
A.使燃料燃烧更充分,可以增大热值
B.使燃料燃烧更充分,可以提高热机效率
C.柴油机的热机效率通常为100%
D.燃料燃烧释放的热量越大,热值越大
2.某汽油机的四个冲程如图所示,在该汽油机的一个工作循环中,压缩冲程结束后,下个冲程是( )
A.① B.② C.③ D.④
3.关于分子和物体内能,下列说法正确的是(  )
A.同一物体,温度越高,内能越大
B.0℃冰熔化成0℃水,温度、内能都不变
C.用力搓手,手发热是通过热传递增加手的内能
D.杯子里的水可以任意倒出,说明水分子间没有引力
4.下列现象中,利用热传递使物体的内能减小的是(  )
A.冬天手接触冰块会觉得很冷 B.太阳能热水器中的水温度升高
C.来回弯折的铁丝温度会升高 D.自行车轮胎放气时,气门嘴处温度会降低
5.把一瓶酒精倒去一半,则剩下的酒精(  )
A.比热容和热值均变为原来的一半
B.比热容变为原来的一半,热值不变
C.热值变为原来的一半,比热容不变
D.比热容和热值都不变
6.下列关于热现象的说法中,正确的是(  )
A.0℃的冰没有内能
B.内燃机的做功冲程将机械能转化成内能
C.物质的比热容越大反映了物质吸收或放出热量的能力越弱
D.腊梅飘香说明分子在永不停息地做无规则运动
7.四冲程柴油机工作过程中,以下说法错误的是(  )
A.压缩冲程和做功冲程发生了能量的转化 B.做功冲程使汽车获得动力
C.排气冲程排出了汽车的尾气 D.吸气冲程吸入气缸的是柴油
8.归纳推理是重要的科学方法,下列归纳推理正确的是(  )
A.图甲:对水加热,水会汽化,遇冷又液化,则温度改变,物质的状态就一定改变
B.图乙:小车在越粗糙的水平面上速度变化越快,则小车滑到光滑水面上将保持匀速向右运动
C.图丙:小球浸入水中越多,测力计示数越小,则物体受到的浮力一定与深度有关
D.图丁:推动活塞可使棉花燃烧,则要改变物质内能一定要对物体做功
9.如图向下压缩活塞,玻璃筒内的空气能量转化情况与下列选项中内燃机工作过程相同的是(   )
A. B. C. D.
10.下列关于内能、温度和热量的说法,正确的是( )
A.物体温度升高,内能一定增大 B.物体吸收热量,温度一定升高
C.两杯水温度相同,内能也一定相同 D.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
11.如图所示,汽油机处于工作过程中的两个冲程。下列叙述中正确的是( )
A.甲为做功冲程,内能转化为机械能
B.乙为做功冲程,机械能转化为内能
C.甲为压缩冲程,机械能转化为内能
D.乙为压缩冲程,内能转化为机械能
12.冬天天气变冷,火锅以“麻、辣、鲜、香”且“方便、快捷”的大众化特色被消费者接受和喜爱。下列关于火锅的说法正确的是(  )
A.火锅里的汤汁温度高时比温度低时含有的热量多
B.用气体燃料燃烧加热食物时,燃料的热值是不变的
C.用气体燃料燃烧加热食物时,燃料的内能转化为化学能
D.往火锅里加的食物温度升高是通过做功改变食物的内能
13.下列有关热现象的说法正确的是( )
A.0℃以下的汽油没有内能 B.汽油不完全燃烧时,热值不变
C.汽油机在吸气冲程只吸入空气 D.汽油机的效率越高,功率越大
14.2021年10月16日0时23分,搭载神舟十三号载入飞船的长征二号F遥十三运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,顺利将翟志刚、王亚平、叶光富三名宇航员送入空间站。下列说法正确的是(  )
A.火箭发射时,尾部产生大量白气,这是水汽化产生的水蒸气
B.火箭使用液氢做燃料,是因为液氢热值大
C.火箭加速升空时,动能增加,重力势能不变
D.火箭升空过程中,与空气摩擦,通过热传递使内能增加
15.如图为靳老师在课堂上给学生做的一个小实验:试管内装些水,用橡皮塞塞住管口,用酒精灯将水加热一段时间,可以看到塞子飞出,瓶口有白雾产生。下列说法正确的是(  )
A.瓶口的白雾是水蒸气
B.酒精燃烧越充分,其热值越大
C.试管内水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能减少
D.高温水蒸气将塞子顶出的过程中的能量转化与内燃机压缩冲程的能量转化是相同的
二、填空题
16.质量为1.4kg的干木柴完全燃烧释放的热量的50%被质量为50kg的水吸收,则水的温度将升高______℃。【已知:干木柴的热值为1.2×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)】
17.(1)为了预防新冠病毒,要做到戴口罩,勤洗手。制作口罩的熔喷无纺布纤维表面携带大量电荷,能够____(选填“吸引”或“排斥”)空气中的轻小物体。用洗手液洗手时,会闻到酒精的气味,这是____现象。
(2)2021年4月29日,中国空间站天和核心舱发射成功。火箭搭载核心舱升空,火箭加注的液态燃料需具有____ (填“热值”或“比热容”)大的特点。
18.油电混合动力汽车有汽油机和电动机两套动力装置,汽油的热值为4.6×107 J/kg;完全燃烧2kg 的汽油可放出___________J的热量;若油箱里的汽油用去了1kg,则剩余汽油的热值将___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
19.西气东输工程让莆田市市民用上了物美价廉的天然气。在标准大气压下,将质量为4kg、温度为20℃的水加热至沸腾,水至少要吸收_______J热量,这些热量相当于完全燃烧______m3天然气。(c水=4.2×103J/(kg·℃)、天然气的热值为8×107J/m3)
20.如图a快速将活塞下压,使活塞对______做功,最终使玻璃桶底部棉花燃烧,下压过程类似于图b中汽油机的______(选填“甲”或“乙”)能量转化情景,该冲程称为______冲程。
三、综合题
21.在我国随着人民生活水平的不断提高,油电混合汽车已经走进了很多普通的家庭,它是一款既可以用电驱动也可以燃烧燃料驱动车辆的汽车,最近小王家也购买了一辆油电混合小汽车。小王十分高兴,将汽车里里外外看了个遍,并且进行了认真的思考,发现汽车上许多地方都用到了物理知识,下面就是他思考的问题,请你帮他补充完整。
(1)汽车上很多地方都用到了物理知识,下列现象所对应的解释不合理的是______。
A.打开油箱盖会闻到汽油的味道——扩散现象
B.油电混合汽车既可以用电驱动也可以燃烧燃料驱动车辆——减少对大气的污染
C.小排量的车一般经济省油——发动机的效率低
D.空调车车窗玻璃设计为双层——减少车内外热量的传递
(2)一台单缸四冲程汽油机,若飞轮转速是1200r/min,该汽油机每秒钟内完成______个冲程,曲轴转______圈,对外做功______次。
(3)若汽车油箱用的汽油热值为4.6×107J/kg,当该车以20m/s 的速度匀速行驶100km时所消耗的汽油5kg,汽车发动机输出的功率为12kW,牵引力做的功为______J,则汽车发动机的效率为______。(保留整数)
22.随着经济水平的不断提高,小汽车越来越多地走进了我市普通百姓人家。如表为小明同学家小汽车的有关数据:
小汽车的总质量1500kg 百公里耗油量8L
小汽车的额定功率50kW 水箱中装满水质量2.5kg
汽车轮胎与地面接触的总面积0.1m2 汽油的密度0.71×103kg/m3
求:
(1)小汽车在行驶的过程中,水箱里水的内能是通过_______的方式增加的;
(2)某次行驶中,若水箱中水温度升高20℃,则水吸收多少热量_______?
(3)假若小汽车发动机的效率为30%,该小汽车在水平路面上以额定功率匀速直线行驶0.5h,此过程中小汽车消耗的汽油质量是多少_______?(结果保留一位小数)【汽油的热值为4.6×107J/kg,g=10N/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)】
23.如图甲所示是汽油机的四个冲程。
(1)图甲为汽油机的一个工作循环示意图,A、B、C、D四个冲程正确的工作顺序是______;
(2)如图乙所示,空气压缩引火仪压缩活塞使棉花着火是______能转化为______能,等效于上述A、B、C、D四个冲程中______(填“A”、“B”、“C”或“D”)冲程;
(3)如图丙是汽油机的能量流向图,根据图中给出的信息,该内燃机的效率为______。已知汽油的热值是4.6×107J/kg,完全燃烧0.5kg的汽油放出的热量是______J,按该内燃机的工作效率计算,该汽车获得的机械能是______。
24.如下图所示汽油机等内燃机中,燃料燃烧释放的能量并不会全部用来做有用功。
(1)如图箭头中?表示能量有部分损失。请写出一种造成能量损失的原因。
(2)汽车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶0.5h耗油4.5kg,发动机输出功率为40kW;燃油的热值为4×107J/kg,试计算这辆汽车行驶过程中燃油完全燃烧放出的热量。
(3)根据第(2)问中的相关数据计算发动机的热机效率。
25.“运﹣20”是我国自主研发的大型运输机,它是通过航空煤油在汽室中燃烧,从喷口筒后高速喷出气体,使发动机获得向前的推力。若“运﹣20”在恒定的水平推力1.25×105N作用下,以720km/h的速度在高空水平匀速飞行,最远可飞行360km。已知该运输机发动机的效率为60%,航空煤油的热值为q=4.0×107J/kg。
(1)运输机的发动机是一种热机,热机做功过程中是将________能转化为________能;
(2)水平推力做功的功率________;
(3)完成一次最远飞行,运输机的油箱至少储存多少kg的航空煤油________?
26.随着经济的发展,汽车已进入了普通百姓的家庭。据统计,武汉市2018年汽车的保有量约300万辆。
(1)汽油机等内燃机中,燃料燃烧释放的能量并不会全部用来做有用功。请回忆下图中的①、②、③横线上能量流动的形式,填出第①、②、③空。
①_______;②_______;③_______。
(2)四冲程汽油机一个工作循环中的_______冲程中存在着化学能转化为内能的过程。
(3)“涡轮增压”是一种利用内燃机运作产生的废气驱动空气压缩机的技术。涡轮增压的主要作用就是提高发动机进气量,从而提高发动机的功率和扭矩,让车子更有劲。一台发动机装上涡轮增压器后,其最大功率与未装增压器的时候相比可以增加40%甚至更高。由此可见“涡轮增压”利用_______方法来大幅度提高了热机的效率的。
(4)每辆汽车全年平均耗油1.8t,内燃机的效率平均值取29%。若能把内燃机的效率提高1%,则2018年全市的汽车节约的燃油完全燃烧大约能释放出_______J的热量。(燃油的热值取4.5×107J/kg)
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.B
【详解】
A.热值是燃料的特性,与燃烧情况无关,故A错误;
B.使燃料燃烧更充分,可以增大有效利用的能量,提高热机的效率,故B正确;
C.任何机器的做功时都不可避免的做额外功,效率不可能达到100%,故C错误;
D.热值是燃料的特性,与放出热量的多少无关,故D错误。
故选B。
2.C
【详解】
A.汽油机的一个工作循环中,压缩冲程结束后,下个冲程是做功冲程,有图①可知,活塞向上运动,排气门打开,所以图①是排气冲程,故A不符合题意;
B.汽油机的一个工作循环中,压缩冲程结束后,下个冲程是做功冲程,有图②可知,活塞向下运动,进气门打开,所以图②是吸气冲程,故B不符合题意;
C.汽油机的一个工作循环中,压缩冲程结束后,下个冲程是做功冲程,有图③可知,活塞向下运动,两门关闭,所以图③是做功冲程,故C符合题意;
D.汽油机的一个工作循环中,压缩冲程结束后,下个冲程是做功冲程,有图④可知,活塞向上运动,两门关闭,所以图④是压缩冲程,故D不符合题意。
故选C。
3.A
【详解】
A.同一物体的质量和状态均相同,温度越高,其内能越大,故A正确;
B.把0℃的冰块加热熔化成0℃的水,该过程中冰吸收热量,其内能会增加,温度不变,故B错误;
C.用力搓手,由于需要克服摩擦力做功,所以手发热是通过做功的方式增加手的内能,故C错误;
D.杯子里的水可以任意倒出,说明水具有流动性,不能说明分子间没有引力,故D错误。
故选A。
4.A
【详解】
A.冬天用手接触冰块时,冰块从手上吸收热量,所以手会觉得很冷,是通过热传递的方式减小手的内能的,故A符合题意;
B.太阳能热器中的水吸收太阳能,使水的内能增加,温度升高,是热传递使物体的内能增加的,故B不符合题意;
C.来回弯折的铁丝是通过做功的方法使铁丝的内能增加,故C不符合题意;
D.自行车轮胎放气时,气门嘴处温度会降低是物体对外做功,物体的内能减少,故D不符合题意。
故选A。
5.D
【详解】
比热容是物质的一种特性,不同物质的比热容一般不同,比热容的大小与物质的种类、状态有关,和其质量、体积大小无关,所以剩下的酒精的比热容不变;热值是燃料的一种特性,与燃料的质量m和燃烧程度无关,所以剩下的酒精的热值不变;故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
6.D
【详解】
A.一切物体都有内能,温度为0℃的冰也有内能,故A错误;
B.内燃机的一个工作循环有四个冲程,做功冲程是将内能转化成机械能,故B错误;
C.比热容是表示物质吸热或放热能力强弱的物理量,物质的比热容越大,反映了物质吸收或放出热量的能力越强,故C错误;
D.腊梅飘香说明香气分子扩散到空气中,是分子在永不停息地做无规则运动的结果,故D正确。
故选D。
7.D
【详解】
A.压缩冲程:活塞的机械能转化为燃料混合物的内能;做功冲程:燃料燃烧,化学能转化为内能,产生高温高压气体,推动活塞做功,内能在转化为机械能。故A正确,不符合题意;
B.做功冲程中,燃气推动活塞,内燃机对外做功,使汽车获得动力。故B正确,不符合题意;
C.排气冲程中,做功完毕的燃气被排出内燃机,汽车排出尾气。故C正确,不符合题意;
D.柴油机吸气冲程吸入气缸的只有空气,在压缩冲程末喷油嘴向气缸内喷入柴油。故D错误,符合题意。
故选D。
8.B
【详解】
A.对水加热,水会汽化,遇冷又液化,这是由于周围的温差比较大,才发生汽化或液化的,但是温度改变时,不一定改变物质的状态,故A错误;
B.小车在水平面上运动时,水平面越粗糙,受到阻力越大,滑行的距离越小,速度减小的越快,所以,小车滑到光滑水面上时,不受到阻力作用,速度不在减小,则将保持匀速向右运动,故B正确;
C.弹簧测力计的示数等于小球的重力减去受到的浮力,小球浸入水中越多,浸入体积增大,小球受到的浮力增大,则弹簧测力计的示数减小,可见,弹簧测力计示数减小,说明小球所受的浮力增大,不能说明浮力与物体浸入液体中的深度有关,故C错误;
D.推动活塞可使棉花燃烧,说明做功可以改变物体的内能,通过点燃也可以使棉花燃烧,说明改变物质内能除了做功,还有热传递,故D错误。
故选B。
9.B
【详解】
向下压缩活塞,发生的能量转化是将机械能转化为内能。
A.进气门开,排气门关,活塞向下,是吸气冲程,无能量转化,故A不符合题意;
B.进气门关,排气门关,活塞向上,是压缩冲程,是将机械能转化为内能,故B符合题意;
C.进气门关,排气门关,活塞向下,是做功冲程,是将内能转化为机械能,故C不符合题意;
D.进气门关,排气门开,活塞向上,是排气冲程,没有能量的转化,故D不符合题意。
故选B。
10.A
【详解】
A.物体温度升高,对于同一个物质,质量已经相同,温度升高,分子运动越剧烈,故内能一定增大,故A正确;
B.物体吸收热量,温度不一定升高,因为晶体熔化时,温度不变,故B错误;
C.两杯水温度相同,质量未知,故内能大小未知,故C错误;
D.热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递,热传递的条件是温度差,而不是内能的大小,故D错误。
故选A。
11.A
【详解】
图甲中,进气门和排气门关闭,火花塞产生电火花,活塞向下运动,为做功冲程,内能转化机械能;图乙中,进气门和排气门关闭,活塞向上运动,为压缩冲程,机械能转化为内能,故A正确,BCD不正确。
故选A。
12.B
【详解】
A.热量是发生热传递时物体吸收或放出的能量,不是物体含有热量,故A错误;
B.热值是燃料的一种物理属性,与燃料的质量、燃烧程度、燃料的状态等均无关,所以热值是不变的,故B正确;
C.用气体燃料燃烧加热食物时,化学能转化为内能,故C错误;
D.往火锅里加的食物吸收热量,温度升高,是通过热传递改变食物的内能,故D错误。
故选B。
13.B
【详解】
A.内能是物体所有分子动能和分子势能的总和,分子在不停做热运动即分子动能不为零,所以0℃以下的汽油有内能,故A错误;
B.热值是燃料的特性,只与燃料的种类有关,与是否燃烧及燃烧状况无关,故B正确;
C.汽油机在吸气冲程吸入空气和汽油的混合气,故C错误;
D.汽油机的效率是指它所做的有用功与燃料完全燃料所放出的热量之比,与汽油机的功率无关,故D错误。
故选B。
14.B
【详解】
A.火箭发射时,尾部产生大量白气,这是水汽化产生的水蒸气遇冷形成的小水滴,是液化现象,故A错误;
B.火箭使用液氢做燃料,是因为液氢热值大,燃烧同样质量的液氢和其他燃料,液氢放出的热量更多,故B正确;
C.火箭加速升空时,速度增大,动能增加,高度增加,重力势能增加,故C错误;
D.火箭升空过程中,与空气摩擦做功,是通过做功的方式使内能增加,故D错误。
故选B。
15.C
【详解】
A.瓶口的白雾是水蒸气液化而成的小水滴,故A错误;
B.燃料的热值是燃料的一种特性,只决定于燃料的种类,与质量和燃烧情况等无关,故B错误;
C.物体对外做功,内能减少,试管内水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能减小,故C正确;
D.高温水蒸气将塞子顶出的过程中水蒸气的内能转化为塞子的机械能,压缩冲程是将机械能转化为内能,故D错误。
故选C。
16.40
【详解】
干木柴放出的热量
Q放=m干木柴q=1.4kg×1.2×107J/kg=1.68×107J
由得,水吸收的热量
Q吸=Q放η=1.68×107J×50%=8.4×106J
由Q吸=cm t得,水升高温度
17. 吸收 扩散 热值
【详解】
(1)[1]带电体具有吸引轻小物体的性质,纤维表面携带大量电荷,能够吸引空气中的轻小物体。
[2]用洗手液洗手时,会闻到酒精的气味,属于扩散现象,是分子无规则运动形成的。
(2)[3]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氢时,可以放出更多的热量。
18. 9.2×107 不变
【详解】
[1]根据热值计算公式
[2]热值表示单位质量(或体积)的燃料完全燃烧时所放出的热量,是一种物质特定的性质,与质量无关,油箱里的汽油用去了1kg,则剩余汽油的热值将不变。
19. 1.344×106 0.0168
【详解】
[1]水吸收的热量为
Q=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×4kg×(100℃-20℃)=1.344×106J
[2]这些热量需要天然气
20. 空气 甲 压缩
【详解】
[1]由图a可知,将活塞下压时,活塞压缩筒内空气,对空气做功,气体内能增大,将机械能转化为内能。
[2][3]图甲中进气门与排气门均关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,将机械能转化为内能;图乙中进气门与排气门均关闭,活塞向下运动,是做功冲程,将内能转化为机械能;故可知下压过程类似于图b中汽油机的甲能量转化情景,该冲程称为压缩冲程。
21. C 40 20 10 6×107 26%
【详解】
(1)[1]A.打开油箱盖会闻到汽油的味道,表明汽油分子在不停地做无规则运动,属于扩散现象,故A正确,不符合题意;
B.油电混合汽车在不缺电的情况下,使用电能驱动车辆,清洁无污染,相比燃烧燃料排放大量的废气而言,减少了对大气的污染,故B正确,不符合题意;
C.完成一样的有用功时由于小排量汽车消耗的燃料比大排量的车消耗的燃料少,所以发动机的效率高,故C错误,符合题意;
D.车窗为双层玻璃会大大减少因为热传导而发生的车内外热量的传递,故D正确,不符合题意。
故选C。
(2)[2][3][4]飞轮转速是1200r/min=20r/s,表示每秒飞轮转动20圈,由于热机完成一个工作循环,要完成4个冲程,飞轮转动2周,燃气对外做功1次,所以曲轴转动20圈要完成10个工作循环,共完成40个冲程,对外做功10次。
(3)[5][6]由速度公式v=可知,行驶时间
t===5×103s
汽车的牵引力做的有用功
W有=Pt=12×103W×5×103s=6×107J
释放的能量
Q=qm=4.6×107J/kg×5kg=2.3×108J
发动机的效率
η=×100%= ×100%=26%
22. 热传递 2.1×105J 6.5kg
【详解】
解:(1)改变物体内能的方式包括热传递和做功,小汽车在行驶的过程中,发动机温度升高,由于存在温度差,水箱里的水从发动机吸热,通过热传递的方式增加水箱中水的内能。
(2)由吸热公式可知,水吸收的热量为
Q吸=cmt=4.2×103J/(kg ℃)×2.5kg×20℃=2.1×105J
(3)由可得,小汽车以额定功率匀速直线行驶0.5h牵引力所做的功
W=Pt=5×104W×0.5×3600s=9×107J
由可得,消耗汽油完全燃烧释放的热量
由Q放=mq可得,需要消耗的汽油
答:(1)水箱里水的内能是通过热传递的方式增加的;
(2)水吸收热量为2.1×105J;
(3)此过程中小汽车消耗的汽油质量是6.5kg。
23. BADC 机械 内 A 30% 2.3×107 6.9×106J
【详解】
(1)[1]A图中两个气门都关闭,活塞向上运动,所以为压缩冲程,是第二个冲程;
B图中进气门打开,活塞向下运动,所以为吸气冲程,是第一个冲程;
C图中排气门打开,活塞向上运动,所以为排气冲程,是第四个冲程;
D图中两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,所以为做功冲程,是第三个冲程;
故先后顺序为BADC。
(2)[2][3][4]空气压缩引火仪压缩活塞使棉花着火把机械能转化为内能,A冲程为压缩冲程,也是把机械能转化为内能,与A冲程等效。
(3)[5]由图可知,输出的有用功在总能量中所占的比例为热机的效率,即
η=100%﹣33%﹣30%﹣7%=30%
[6]完全燃烧0.5kg的汽油放出的热量
Q放=qm=4.6×107J/kg×0.5kg=2.3×107J
[7]汽车获得的机械能
W有=ηQ放=30%×2.3×107J=6.9×106J
24.(1)废气排出带走能量(或部分燃料没有完全燃烧);(2)1.8×108J;(3)40%
【详解】
解:(1)汽油机等内燃机中的燃料燃烧释放的能量并不会全部用来做有用功,有相当一部分在工作过程中损耗掉了:如废气排出带走能量(或部分燃料没有完全燃烧)。
(2)燃油完全燃烧放出的热量
Q=mq=4.5kg×4×107J/kg=1.8×108J
(3)发动机输出功率为40kW,故发动机的输出的有用功
W=Pt=40×103W×0.5×3600s=7.2×107J
发动机的热机效率
%
答:(1)废气排出带走能量(或部分燃料没有完全燃烧);
(2)这辆汽车行驶过程中燃油完全燃烧放出的热量为1.8×108J;
(3)发动机的热机效率为40%。
25. 内 机械 2.5×107W 1.875×103kg
【详解】
(1)[1][2]热机做功过程中,消耗内能,产生机械能,将内能转化为机械能。
(2)[3]已知大型运输机飞行速度
v=720km/h=200m/s
水平推力做功的功率
(3)[4]发动机所做的功
W=Fs=1.25×105N×360×103m=4.5×1010J
燃油完全燃烧放出的热量
完全燃烧燃油的质量
26. 燃料的内能 克服机械间的摩擦损失了一部分能量 排放废气带走大部分能量 做功 废气带走的热量 8.1×1015J
【详解】
(1)[1][2][3]内燃机燃料燃烧释放内能,主要转化为做有用功的能量、还有一部分由于克服机械间的摩擦损失掉、还有大部分被排放的废气带走,因此图中①是燃料的内能;②是克服机械间的摩擦损失了一部分能量;③是排放废气带走大部分能量。
(2)[4]从能量转化的角度看,一台四冲程内燃机在一个循环中,只有做功冲程中燃料燃烧,而燃料燃烧将化学能转化为内能,因此做功冲程存在着化学能转化为内能过程。
(3)[5]在热机的能量损失中,废气带走了大部分的热量,所以“蜗轮增压”利用热机排出的废气带动蜗轮旋转,充分利用了废气带走的热量,提高了热机的效率。
(4)[6]内燃机效率提高后有用功是相同的,由
可得
每辆汽车做有用功所需燃油
内燃机效率提高后为
效率提高后所需燃油量
每辆车每年节约燃油
300万辆车每年节约燃油
则这些燃油完全燃烧可释放的热量为
答案第1页,共2页
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