热机的效率
一、单选题
1.现代火箭用液态氢作燃料,是因为它具有( )
A.较小的密度 B.较低的沸点 C.较高的凝固点 D.较大的热值
2.下列关于热机和热值的说法正确的是( )
A.热值与燃料的质量有关
B.使燃料燃烧更充分,可以增大热值
C.热机消耗的燃料越少,效率一定越高
D.使燃料燃烧更充分,可以提高热机效率
3.两种燃料的热值是2:3,如果它们的质量之比是1:3,那么它们完全燃烧放出的热量之比是( )
A.2:1 B.2:9 C.1:1 D.1:2
4.用铝壶在天然气灶上烧水的过程中( )
A.水的温度越高,水分子运动越剧烈 B.是通过做功的方式改变水的内能
C.铝的比热容比水小,铝的吸热能力比水强 D.天然气燃烧越充分,热值越大
5.关于比热容和热值的说法正确的是( )
A.酒精燃烧时放出的热量为,则此酒精的热值是
B.煤油的热值是,如果将煤油倒去一半,剩下煤油的热值为
C.铝的比热容比铜大,则质量和初温相同的铝和铜,吸收同样多的热量后,铜升高的温度少
D.沿海地区昼夜温差比内陆地区小,是由于水的比热容比干泥土的比热大
6.下列说法中正确的是( )
A.燃料热值越大,燃烧放出的热量越多
B.相对于汽油机,柴油机对零件强度要求较低
C.0℃的冰块没有内能
D.加了白糖的水会变甜,说明分子在做无规则运动
7.利用图示甲、乙装置(燃烧皿内燃料和烧杯内液体未画出),既可以比较不同液体的比热容,又可以比较不同燃料的热值.要求仅根据温度计示数的变化完成实验,则两个实验都需要控制相同的
A.液体种类 B.燃料种类 C.液体质量 D.燃料质量
8.关于热机,下列说法正确的是( )
A.在不久的将来热机的效率会达到100%
B.柴油机的顶部是火花塞,吸气冲程吸入的是空气
C.用水来降低热机的温度,主要是因为水的比热容较大
D.某单缸四冲程汽油机的转速为2400r/min,则每秒钟对外做功40次
9.关于燃料的热值,下列说法中正确的是
A.燃料的热值与燃料是否完全燃烧有关
B.容易燃烧的燃料热值一定更大
C.0.5 kg煤油和1.5 kg煤油的热值一样大
D.煤的热值比干木柴的大,煤燃烧放出的热量比干木柴燃烧放出的热量多
10.小郭同学想要比较甲物质与水的吸热本领,于是选用了两套完全相同的酒精灯给质量同为200g的物质甲和水加热,它们的温度随时间的变化关系如图所示,已知酒精的热值q=3.0×107J/kg,加热时,酒精灯平均每分钟消耗0.28g酒精。已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg ℃),则下列说法正确的是( )
A.实验开始时,必须控制甲和水的初温相等
B.前10min,甲吸收的热量为2.52×103J
C.酒精灯的加热效率为30%
D.甲与水的比热容之比为2:1
二、填空题
11.2019建国70周年大阅兵中,火箭军部队展示了“东风”系列导弹。导弹常用液氢作燃料是因为它的 大。
12.小明将1kg温度为10℃的水加热到90℃时,需要吸收 J的热量,这相当于完全燃烧 m3的天然气放出的热量..[c水=4.2×103J/(kg ℃),天然气的热值为8×107J/m3].
13.质量相同的甲、乙两种液体,升高相同的温度,它们吸收的热量之比为7∶5,则甲、乙的比热容之比为 。质量相同、初温相同的铜块和铁块(),放出相等的热量后相互接触,则热量由 (选填“铜块传给铁块”或“铁块传给铜块”),早餐时我们经常喝牛奶来补充能量,一盒标有“能量328kJ/100mL”的牛奶,其中“能量”的含义跟 (选填“内能”“热量”或“热值”)相似。
14.某太阳能热水器装有100kg、初温为20℃的冷水,经过一天的太阳照射,水温升高了50℃,则这些水吸收的热量为 J,等于完全燃烧 m3天然气所放出的热量(已知水的比热容为、天然气的热值为4.2×107J/m3)。
15.某单缸汽油机的某一个工作冲程如图所示,为 冲程。它完全燃烧0.1kg汽油可释放的能量为 J,若这些能量量中的42%被质量为10kg、初温为20℃的水吸收,水的温度将升到 ℃。[q汽油=4.6×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg ℃)]
16.某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为Scm2,一个冲程活塞在汽缸中移动的距离是 Lmm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为 pPa,飞轮l min转动1800周,当汽油机满负荷工作时(不计摩擦),若1min 消耗汽油V L.汽油的密度ρ kg/m3 ; 汽油的热值为 qJ/kg.则一个做功冲程中燃气对活塞做的功 ;该汽油机的效率为 .
三、实验题
17.为比较酒精和汽油热值的大小,制定了以下实验方案:
(1)取质量 (选“相同”或“不相同”)的酒精和汽油作燃料,制成酒精灯和汽油灯;
(2)两灯同时点燃后分别给两杯质量和初温都相同的水加热(烧杯质量相同,如图乙所示);
(3)通过观察水温的变化,由此判断两种燃料热值的大小:
请根据上面的设计方案回答:
①如图中温度计的读数是 oC。当两灯的燃料 (选填“燃烧相同时间”或“完全燃烧完后”),甲装置中温度计读数是80 oC,而乙装置的读数是90 oC。由此判断 的热值比较大;
②根据计算出水吸收的热量,然后利用这个热量计算出汽油的热值,发现结果与资料中给出的汽油热值相比 (选填:“偏大”或“偏小”)了,结合装置图,分析原因可能是(写一条): 。
四、计算题
18.有一功率为46kW、热机效率为20%的汽车正在一平直的公路上行驶,此时油箱中仅剩下5kg的汽油,汽车以20m/s的速度向前匀速沿直线行驶,问:
(1)完全燃烧5kg的汽油能放出多少J的热量?()
(2)汽车还可以前进多远?
(3)完全燃烧5kg的汽油放出的热量用来加热质量1000kg初温为2oC的水,能使水温升到多少oC?[结果保留到整数位,不考虑能量损失,]
19.如图所示,入冬以来方便快捷的便携式燃气灶成为各个家庭餐桌上的火锅神器,某种气瓶可装250g液化燃气,此液化燃气的热值为4.2×107J/kg。水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)。求:
(1)这瓶液化气完全燃烧放出的热量;
(2)若这些热量有40%被水吸收,可以把多少kg初温为20℃的水烧开(标准大气压下)。
参考答案:
1.D
2.D
3.B
4.A
5.D
6.D
7.C
8.C
9.C
10.C
11.热值
12. 3.36×105 0.0042
13. 7∶5 铁块传给铜块 热值
14. 2.1×107 0.5
15. 压缩 4.6×106 66
16. pSL×10-7J ×100%
17. 相同 56 完全燃烧后 汽油 偏小 热量的直接散失或烧杯未加盖
18.(1)2.3×108J;(2)20km;(3)57℃
19.(1)1.05×107J;(2)12.5kg