3.热 机 效 率
(20分钟 50分)
考点一 热机效率的理解
1．(6分)(2024·承德质检)为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施中能提高热机效率的是(A)
A．尽量减少热机部件间的摩擦
B．尽量增加热机的工作时间
C．尽量燃烧一些热值大的燃料
D．尽量增加所用燃料的质量
2．(6分)下列说法正确的是(B)
A．汽油机的效率通常高于喷气发动机
B．在做功同样多的情况下，消耗的燃料越少，热机的效率越高
C．热机的效率越高说明热机做功越快
D．热机损失的能量中，废气带走的能量少，摩擦消耗的能量多
3．(3分)热机的效率是热机性能的重要指标，热机的效率高，在做同样多的有用功时，消耗的燃料较__少__(选填“多”或“少”)，从而节省能源；或者消耗同样多的燃料时，能够做更多的__有用功__，燃料有较高的利用率。
考点二 热效率的计算
4．(8分)如图甲所示，1标准大气压下，普通煤炉把壶内20 ℃、5 kg 水烧开需完全燃烧一定质量的煤，此过程中，烧水效率为28%，为提高煤炉效率，浙江大学创意小组设计了双加热煤炉，如图乙所示，在消耗等量煤烧开壶内初温相同、等量水的过程中，还可额外把炉壁间10 kg水从20 ℃加热至40 ℃，q煤＝3×107 J/kg，c水＝4.2×103 J/(kg ·℃)，以上过程中，求：
(1)普通煤炉完全燃烧煤的质量。
(2)双加热煤炉的烧水效率。
解：(1)壶内水吸收的热量：Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103 J/(kg·℃)×5 kg×(100 ℃－
20 ℃)＝1.68×106 J，煤燃烧放出的热量：Q放＝＝＝6×106 J，
完全燃烧煤的质量：m煤＝＝＝0.2 kg。
(2)壶内水和炉壁间水吸收的总热量：
Q吸′＝Q吸＋Q吸壁 ＝Q吸＋c水m′Δt′，
＝1.68×106 J＋4.2×103 J/(kg·℃)×10 kg×(40 ℃－20 ℃)＝2.52×106 J，
烧水效率：η′＝＝＝42%。
5．(8分)(多选)(2024·保定质检)汽车发动机一般是汽油机，汽油的热值为4.6×107 J/kg，若某内燃机的能量流向如图所示，则下列说法正确的是( A、B )
A.该汽油机的效率为30%
B．1 kg的汽油完全燃烧能够释放4.6×107 J的能量
C．换用热值较大的燃料，热机效率会提高
D．如果改进技术，汽油机的效率就可以达到100%
6．(7分)为了减少环境污染，共建绿水青山的美好生态，我市部分农村地区已经用上了天然气烧水煮饭，设天然气热值为4.2×107 J/kg，完全燃烧0.2 kg 天然气放出的热量为__8.4×106__ J；若这些热量的25%被12.5 kg、30 ℃的水吸收，能使水的温度升高到__70__ ℃。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
7．(12分)一辆厢式小货车某次运货，满载后总质量是5.0×103 kg，在平直的公路上匀速行驶100 km，耗油10 kg，货车受到的阻力是总重力的0.05倍，发动机的牵引功率是50 kW(油的热值是5.0×107 J/kg，g取10 N/kg)，求：
(1)货车受到的牵引力。
(2)货车匀速行驶的速度。
(3)货车发动机的效率。
解：本题考查了平衡力与平衡状态的理解，重力、功和功率、热值、效率的综合计算。(1)因为货车做匀速直线运动，所以货车受到的牵引力：F牵＝F阻＝0.05G＝0.05mg＝0.05×5.0×103 kg×10 N/kg＝2.5×103 N。
(2)由P＝＝＝Fv可得货车匀速行驶的速度： v＝＝＝20 m/s。
(3)耗油10 kg所释放的能量：Q＝qm′＝5.0×107 J/kg×10 kg＝5.0×108 J，发动机的牵引力所做的功：W＝F牵s＝2.5×103 N×100×103 m＝2.5×108 J，货车发动机的效率：η＝×100%＝×100%＝50%。3.热 机 效 率
(20分钟 50分)
考点一 热机效率的理解
1．(6分)(2024·承德质检)为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施中能提高热机效率的是( )
A．尽量减少热机部件间的摩擦
B．尽量增加热机的工作时间
C．尽量燃烧一些热值大的燃料
D．尽量增加所用燃料的质量
2．(6分)下列说法正确的是( )
A．汽油机的效率通常高于喷气发动机
B．在做功同样多的情况下，消耗的燃料越少，热机的效率越高
C．热机的效率越高说明热机做功越快
D．热机损失的能量中，废气带走的能量少，摩擦消耗的能量多
3．(3分)热机的效率是热机性能的重要指标，热机的效率高，在做同样多的有用功时，消耗的燃料较__ __(选填“多”或“少”)，从而节省能源；或者消耗同样多的燃料时，能够做更多的__ __，燃料有较高的利用率。
考点二 热效率的计算
4．(8分)如图甲所示，1标准大气压下，普通煤炉把壶内20 ℃、5 kg 水烧开需完全燃烧一定质量的煤，此过程中，烧水效率为28%，为提高煤炉效率，浙江大学创意小组设计了双加热煤炉，如图乙所示，在消耗等量煤烧开壶内初温相同、等量水的过程中，还可额外把炉壁间10 kg水从20 ℃加热至40 ℃，q煤＝3×107 J/kg，c水＝4.2×103 J/(kg ·℃)，以上过程中，求：
(1)普通煤炉完全燃烧煤的质量。
(2)双加热煤炉的烧水效率。
5．(8分)(多选)(2024·保定质检)汽车发动机一般是汽油机，汽油的热值为4.6×107 J/kg，若某内燃机的能量流向如图所示，则下列说法正确的是( A、B )
A.该汽油机的效率为30%
B．1 kg的汽油完全燃烧能够释放4.6×107 J的能量
C．换用热值较大的燃料，热机效率会提高
D．如果改进技术，汽油机的效率就可以达到100%
6．(7分)为了减少环境污染，共建绿水青山的美好生态，我市部分农村地区已经用上了天然气烧水煮饭，设天然气热值为4.2×107 J/kg，完全燃烧0.2 kg 天然气放出的热量为__ __ J；若这些热量的25%被12.5 kg、30 ℃的水吸收，能使水的温度升高到__ __ ℃。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
7．(12分)一辆厢式小货车某次运货，满载后总质量是5.0×103 kg，在平直的公路上匀速行驶100 km，耗油10 kg，货车受到的阻力是总重力的0.05倍，发动机的牵引功率是50 kW(油的热值是5.0×107 J/kg，g取10 N/kg)，求：
(1)货车受到的牵引力。
(2)货车匀速行驶的速度。
(3)货车发动机的效率。
