人教版九年级物理14.2热机的效率同步练习(含答案)
一、填空题
1.火箭发射大多用液氢作燃料,从热学的角度看其突出优点是 ,从环保的角度看其优点为 .
2.我国地热资源十分丰富,已经发现的天然温泉就有2000处以上,温泉水的温度大多在60℃以上。100kg的温泉水从60℃降到20℃放出的热量是 J,相当于 m3的煤气完全燃烧所放出的热量。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),煤气的热值为1.8×107J/m3]
3.我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭,成功将北斗导航卫星送入预定轨道.火箭采用液态氢做为火箭的燃料,原因是液态氢具有较大的 .
4.热机是将内能转化成 能的机器。已知某柴油机的效率为η,柴油的热值为q,将质量为m的柴油完全燃烧,放出的热量Q= ,通过该柴油机转化为对外做有用功,有用功W= 。
5.为了描述燃料的燃烧特性,我们把燃料 燃烧放出的热量 Q 与燃料质量 m 的比,叫做这种燃料的热值。在物理学中常用 来描述不同物质的吸热能力。
6.汽车行驶在水平地面上,若汽油机飞轮的转速为20r/s,则在1min内汽油机完成 个工作循环,在紧急刹车时,刹车片会发烫,这是通过 的方式增加物体内能的。
二、选择题
7.西昌卫星发射中心用长征三号运载火箭,于2019年4月20日将第四十四颗北斗导航卫星成功送上太空。为获得强大的推动力,发射火箭选择了氢燃料,这主要是考虑到氢燃料的( )
A.密度小 B.热值大 C.质量小 D.比热容大
8.下列说法正确的是( )
A.一台单缸汽油机,飞轮每分钟转600转,那么这台汽油机每秒钟内对外做功10次
B.热机的效率可以大于1
C.总的看来,内燃机实现了内能向机械能的转化,但在它的工作过程中,也有机械能转化为内能的过程
D.燃料的燃烧值要随着燃料的不断燃烧而减小
9.南海海底蕴藏有丰富的一种俗称“可燃冰”的冰状天然气水合物资源,能源总量达到全国石油总量的 ,燃烧1m3可燃冰释放出的能量与164m3天然气相当,则“可燃冰”( )
A.具有较大的比热容 B.有较大的热值
C.具有较大的内能 D.具有较大的化学能
10.下列说法正确的是( )
A.热值与燃料的燃烧情况有关
B.古人钻木取火,是通过热传递的方式使物体内能增加
C.热机的做功冲程是将机械能转化为内能
D.质量相同的水和沙石,如果吸收相同的热量,则水升高的温度比砂石的小
11.关于燃料的热值,下列说法正确的是( )
A.容易燃烧的燃料,热值一定大
B.燃料燃烧得越充分,其热值越大
C.酒精的热值比煤的热值大,酒精燃烧释放的热量一定比煤的多
D.煤气的热值是3.9×107J/m3,表示每立方米煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107J
12.关于热值和热机效率,下列说法正确的是( )
A.热机做功越快效率越高
B.使燃料燃烧更充分,可以增大热值
C.使燃料燃烧更充分,可以提高热机的效率
D.当猛踩油门汽油在发动机内燃烧不充分时会冒黑烟,这时发动机的效率会升高
13.关于“热机”,下列说法中错误的是( )
A.通过技术改进,可以使热机的效率达到
B.减少城市热岛效应的措施之一就是倡导“绿色出行”
C.内燃机中的压缩冲程是机械能转化内能
D.严寒的冬天,晚上把热机水箱中的水放出,是防止气温降低时,水凝固而胀坏水箱
14.节约能源,需提高热机的效率,下列措施不能提高效率的是( )
A.尽量使燃料充分燃烧 B.尽量增加热机的工作时间
C.尽量减少废气带走的热量 D.尽量减少热机部件间的摩擦
三、实验探究题
15.如表列出了几种燃料的热值,单位是J/kg。
燃料种类 无烟煤 酒精 煤油 干木柴 氢气
热值 3.4× 107 3.0×107 4.6× 107 1.2× 107 1.4× 108
为了探究燃料燃烧时放出热量的多少是否与燃料的种类有关,某同学设计了一个探究方案如下:
(1)实验时所选用燃料种类应 ,质量应 ;(
选填“相同”或“不同”)
(2)若燃烧放出的热量由水吸收,则实验中,除了盛水容器相同,水的质量要相等外,你认为还应保持 相同;
(3)通过比较 ,可以得出燃料燃烧放出的热量与燃料的种类有关。
四、计算题
16.用锅炉将10kg的水从20℃加热到100℃,燃烧了0.5kg的焦炭。[焦炭的热值是3.0×107J/kg, ]求:
(1)锅炉内的水吸收的热量是多少
(2)焦炭完全燃烧放出的热量是多少
(3)此锅炉的效率是多少
17.为了保护环境,我们应大力提倡使用清洁能源。欲使20kg、20℃的水温度升高50℃。[c水=4.2×103J/(kg ℃),q天然气=4×107J/m3]
(1)计算水吸收的热量;
(2)如果使用热效率为60%的天然气热水器,需要燃烧多少天然气?
答案
1.热值大;无污染
2..68×107;0.93
3.热值
4.机械;qm;ηQ
5.完全;比热容
6.600;做功
7-14.B C B D D C A B
15.(1)不同;相同 (2)燃料的燃烧装置 (3)水升高的温度
16.(1)解:锅炉内的水吸收的热量为
答:锅炉内的水吸收的热量是 ;
(2)解:焦炭完全燃烧放出的热量为
答:焦炭完全燃烧放出的热量是 ;
(3)解:此锅炉的效率为
答:此锅炉的效率是22.4%。
17.(1)解;水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg ℃)×20kg×50℃=4. 2×106J
水吸收的热量为4.2×106J。
答:计算水吸收的热量为4. 2×106J;
(2)解;由η= =60%得天然气完全燃烧放出的热量Q放= = =7×106J
由Q放=Vq天然气得需要天然气的体积V= = =0.175m3
需要燃烧0.175m3的天然气
答:如果使用热效率为60%的天然气热水器,需要燃烧0.175m3天然气。