14.2热机的效率 同步练习

热机的效率
练习
1.( 恩施)向酒精灯内添加适量酒精后，酒精的热值与灯内原来的部分相比较(
)
A.
变大
B.
不变
C.
变小
D.
无法确定
2.
（2016邵阳）据中央电视台新闻联
( http: / / www.21cnjy.com )播报道，2016年7月，我国将发射全球首颗量子通信卫星。发射卫星的火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料的
（　　）
A．热值大
B．比热容大
C．密度大
D．以上说法都不正确
3．下列有关内能利用的说法正确的是（　　）
A．
燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多
B．
通过技术改进，热机效率可达100%
C．
各种形式的能量都可以相互转化
D．
热机的工作过程是将燃料燃烧获得的内能转化成机械能的过程
4．( 厦门)下列关于热值和热机效率的描述，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．燃料燃烧释放的热量越大，热值越大　
D．热值和热机效率都是定值，与外界条件无关
5．下列关于内燃机的说法正确的是(
)
A．汽车的发动机是内燃机
B．蒸汽机、汽轮机、喷气发动机都是内燃机
C．内燃机工作时，压缩冲程将内能转化为机械能
D．先进的制造技术能将内燃机的效率提高到100%
6.（2016巴中）把1
kg初温
( http: / / www.21cnjy.com )为35
℃的水加热到85
℃，消耗了10
g的煤气，此过程水吸收的热量为　　　　　　J，加热装置的效率为　　　　　　（煤气的热值q煤气=4.2×107
J/kg）。
7.（2016陕西）图示为“长征六号”运载火箭，它首次采用了我国最新研制的大推力液氧煤油发动机。
①煤油燃烧过程中，其热值大小__________。
②火箭起飞时，煤油燃烧产生大量高温高压的燃
( http: / / www.21cnjy.com )气，燃气对火箭的推力达1.2×106
N，这个力可举起质量为________t的物体（g取10
N/kg）。
③燃气对火箭做功，燃气的内能会________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
8.
（2016无锡）太阳
( http: / / www.21cnjy.com )能路灯的灯杆顶端有太阳能电池板，它能将太阳能转化为电能．并向灯杆下方的蓄电池充电，供夜晚路灯照明．若在一段时间内，太阳光辐射到该太阳能电池板的能量为2.7×107J,这与完全燃烧　　　　　　kg的煤放出的热量相当；这些能量经转化后，可供功率为35
W的路灯工作60
h，那么该太阳能路灯的能量转化率是　　　　%。（煤的热值为3.0×107J/kg）
9.
（2016连云港）某家庭需要将5
( http: / / www.21cnjy.com )0
kg、初温为10
℃的水加热到50
℃作为生活用水，他们利用煤气灶烧水，需要燃烧0.8
kg的煤气。这些水从10
℃加热到50
℃需要吸收的热量为_______J，0.8
kg的煤气完全燃烧放出的热量为_______J，煤气灶烧水的效率为_______。（c水=4.2×103J/（kg·℃)，q煤气=4.2×107J/kg）
10.（2016三明）天然气是一种
( http: / / www.21cnjy.com )热值高、污染小的清洁能源，2016年三明市迎来了天然气时代。完全燃烧0.035
m3的天然气放出多少焦的热量 若这些热量完全被水吸收，能使多少千克的水温度升高50
℃ (水的比热容c=4.2×103
J／(kg·℃)，天然气的热值取q=4×
107
J／m3)
11.
（2016德州）天然气灶使
( http: / / www.21cnjy.com )用方便、经济环保。如图所示，在一个标准大气压下，天然气灶将一壶质量为3
kg、温度为20
℃的水加热至沸腾，大约需要10
min，已知水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），天然气的热值为3.5×107
J/m3。求：
（1）水吸收的热量；
（2）若天然气完全燃烧放出的热量60
%被水吸收，烧开这壶水需要多少天然气？
答案与解析
B
【解析】向酒精灯内添加适量酒精后，酒精的质量增加，但是燃料的种类不变，热值不变，故选B。
A
【解析】发射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，可以释放出更多的热量，故A正确。
D
【解析】A.由Q放=mq可知，燃料燃烧放出的热量与热值和质量有关，因此不确定质量多少的情况下，热值大的放出的热量不一定多，故A错误；
B.用来做有用功的能量和燃料完全燃烧放出的热
( http: / / www.21cnjy.com )量的比值叫热机效率，无论科技如何发展，热机的效率可以提高，总存在摩擦、要做额外功，效率一定不会达到100%，故B错误；
C.在一定条件下各种不同形式的能量间可以相互转化，故C错误；
D.热机工作的过程是将燃料燃烧获得的内能转化成机械能的过程，故D正确。
B
【解析】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.热值是燃料的特性，与放出热量的多少无关，故C错误；
D.热值取决与燃料种类，与外界条件无关；而燃料的燃烧情况、能量的损失都会影响热机效率，故D错误。
A
【解析】A.汽车的发动机是内燃机．故A正确；
B.蒸汽机、汽轮机、喷气发动机、内燃机都属于热机．故B错误；
C.内燃机工作时，压缩冲程将机械能转化为内能．故C错误；
D.热机在工作时，废气会带走一部分热量、燃料不可能完全燃烧、克服部件之间的摩擦会消耗能量等，所以热机的效率不可能达到100%，故D错误。
6.4.2×105
50%
【解析】水吸收的热量为Q吸=cm△t=4.2×103J/kg ℃×1kg×（85℃-35℃）=2.1×105J，
煤气完全燃烧放出的热量为Q放=m煤气q=1×10-2kg×4.2×107J/kg=4.2×105J，
加热装置的效率为
7.不变
120
减小
【解析】（1）热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，所以煤油燃烧过程中，其热值大小不变；
（2）火箭起飞时，燃气对火
( http: / / www.21cnjy.com )箭的推力与卫星对火箭的压力是一对作用力与反作用力，所以火箭承受的压力为1.2×106N，即物体的重力G=1.2×106N；
这个力可举起质量为
（3）燃气对火箭做功，内能转化为机械能，所以燃气的内能会减小。
8.
0.9
28
【解析】（1）由题知，Q放=mq=2.7×107J，
则需要完全燃烧煤的质量：
（2）使用太阳能路灯的有用能量：
W电=Pt=35W×60×3600s=7.56×106J，
太阳光辐射到该太阳能电池板的能量（总能量）W总=2.7×107J，
该太阳能路灯的能量转化效率：
9.8.4×106
3.36×107
25%
【解析】（1）水吸收的热量：
Q吸=cm水△t=4.2×103J/（kg ℃）×50kg×（60℃-20℃）=8.4×106J；
（2）0.8kg煤气完全燃烧放出的热量：
Q放=m煤气q=0.8kg×4.2×107J/kg=3.36×107J；
（3）燃气灶烧水的效率：
10.1.4×106
J；6.67kg
【解析】(1)Q=Vq=0.035
m3×4×107
J／m3=1.4×106
J
。
(2)
。
11.1.008×106
J；4.8×10﹣2
m3
【解析】（1）在一个标准大气压下，水沸腾时的温度t=100℃，
水吸收的热量Q吸=cm（t﹣t0）
=4.2×103
J/（kg ℃）×3
kg×（100℃﹣20℃）
=1.008×106
J。
（2）天然气完全燃烧放出的热量：
由Q放=Vq得，烧开这壶水需要天然气的体积：