物理：四、热机效率和环境保护同步练习（沪科版九年级）

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沪科版《12.4热机效率和环境保护》知能训练及答案
知识*能力练 夯实基础 培养能力
知识点一 热值的有关概念
1、干木柴的热值是1．2×107J/kg,它的物理意义是________。完全燃烧4kg的干木柴，能放出 J的热量
2、酒精的热值是3×107J/kg，若要获得9×107J的热量，至少需要燃烧_________kg的酒精。
3、四口之家分别单独使用不同种类的燃料时的平均月消耗量为：木柴约为200kg，烟煤约为80kg，液化石油气约为30kg，煤气约为60kg，这四种燃料中哪一种燃烧的热值最高？（ ）
A．液化石油气
B．煤气
C．烟煤
D．木柴
4、现代火箭用液态氢作燃料，是因为它具有[ ]
A．较大的比热 B．较低的沸点 C．较大的热值 D．较高的凝固点
知识点二 燃料的效率
5、甲种燃料的热值小于乙种燃料的热值，下列说法正确的是（ ）
A、甲种燃料比乙种燃料的热量少
B、完全燃烧mkg乙种燃料，刚好烧开一壶水，那么用mkg甲种燃料也能烧开这壶水
C、完全燃烧相同质量的两种燃料，乙种燃料放出的热量多
D、通风条件越好，供氧越充足，两种燃料的热值越大
6、小丽家去年冬天的供暖比往年好很多，这是因为热网改造后，由原来的小锅炉房供暖变为沈海热电余热供暖，从能源利用的角度来看，沈海热电站这种既供电又供热的热电站与一般的火电站相比，提高了_________，也较好地控制了污染。
7、近年来沈阳市采取了居民小区集中供热的方式，拆除了千余根烟囱，减少了高温的废气向周围大气的扩散，及它与大气间的热传递，减轻了对大气的污染，提高了燃料的利用率，减少了能量的损失。根据上述内容请你找出一个与物理相关的名词 。
8、小明学习了热学的有关知识后，知道水的比热是4. 2×103 J/ ( kg·℃)，他想估算一下自己家每天烧水、煮饭、炒菜需要的时间，并把它折算成烧水时间，相当于每天将30kg、20℃的水烧开。
⑴小明家每天烧水做饭需要多少热量？
⑵如果普通煤的热值为3×107J/kg，从理论上讲小明家每天烧水做饭需要多少煤？
⑶小明家实际平均每天需要4块蜂窝煤，按每块含煤0.5kg算，他每天实际用煤2kg。由此小明计算出他家煤炉的效率只有16 .5％，你认为小明家煤炉效率低的原因是什么？
⑷从大的方面讲，家用煤炉除了热效率低浪费能源的缺点外，另外一个主要缺点是什么？
知识点三 环境污染与保护
9、、大气污染的主要来源是 ，其中含有 等有害气体。
10 、某学校每天需将1000kg、20℃的水烧开供师生饮用。
⑴试计算每天烧开水所需要的热量是多少？
⑵若分别用煤炭、煤气、天然气做燃料，根据课本中的知识和你生活是的经验，简述以上三种燃料中使用哪种燃料对大气污染程度最重以及它对大气的污染物主要是什么。
11、乌鲁木齐是全国大气污染最严重的城市之一，每年的10月15日到次年的4月15日，在长达半年的采暖期内，遍布乌市城区和郊区的成千上万台大大小小的锅炉，便同时炉火升腾，每年都要烧掉800万吨煤炭，向天空排放出6万多吨烟尘，9万多吨二氧化硫……分摊到首府200万市民，每人可得到3公斤烟尘、4.5公斤二氧化硫等来自空中的“礼物”，再加上近万辆出租车，公交车排出的尾气……为此市政府和环保部门付出了很大的努力，出台了许多政策。假若你是环保小卫士，你会提出哪些合理的建议改善这种状况，还首府一片蓝天？（至少答三种）
12、（05·扬州市副卷）某中学锅炉房每天要将3t水从20℃加热到100℃。问：
(1) 这些水要吸收热量为多少？
(2)"西气东输"实现后，可用天然气作为燃料来烧水，设天然气完全燃烧释放热量的75%被水吸收，学校每天因烧水要消耗天然气的体积是多少m3？（天然气的热值q=8.4×107J/m3。气体完全燃烧放出热量的公式是Q=qV，式中V表示气体燃烧的体积）
方法*技巧练 巧练方法 事半功倍
方法技巧一 从生活中体会不同燃料燃烧释放热的本领不同，建立热值的概念。
13、已知酒精的热值为q，质量为m的酒精完全燃烧一半放出的热量为 ，剩余酒精的热值为 。
14、汽油的热值是4.6×107J/kg，现有汽油500g，若燃烧一半，剩余汽油的热值是 J/kg。
15、使用液化石油气，有时会闻到石油气的气味， 是因为石油气分子到空气中，加热同样多的食品，当燃料完全燃烧时，使用液化石油气质量只需蜂窝煤质量的三分之一。由此可见，液化石油气的热值比蜂窝煤的热
值 （填“大”或“小”）
方法技巧二 会查热值表并根据燃料热值进行简单的计算。
16、能源问题是现代社会发展的三大基本要素之一.
(1)能源家族中:①柴薪、②煤炭、③石油、④天然气、⑤水能、⑥风能、⑦太阳能、⑧地热能等,在大量耗用各种能源时，会造成空气污染的有 ；会造成水土流失和沙漠化的有 (填题序号)；
(2)黄冈市城区正在进行天然气工程，有人表示赞同，有人表示反对,小刚同学收集如下两组有关数据:
热值q /J·m-3 当地价格/元·m-3 每户月平均用气量/m3 更换灶具费用/元
煤 气 约4×107 9 6 0
天然气 约8×107 15 3 70
请你决策: (选填“A”或“B”)
A.继续使用煤气 B.更换使用天然气
简单说明你作出这样决策的理由是: .
17、某汽车在一次行驶过程中消耗了5kg汽油，已知汽油的热值为4.6×107J／kg。（1）求这些汽油完全燃烧放出的热量？（2）若水箱中4kg的冷却水，温度升高50℃，水至少要吸收多少热量 ［c水= 4.2×103J／(kg·℃)］
方法技巧三 根据燃料燃烧时能量的流向来提高能量的利用率。
18、炉子有效利用的热量与 的热量之比叫做炉子的效率。
19、下列关于提高锅炉效率的方法，正确的是（ ）
A、把块状燃料粉碎成粉末状
B、用鼓风机向炉膛吹气
C、利用热值大的燃料
D、向锅炉加大燃料的投放量
20、小兵同学想知道一辆小汽车的实际效率是多少。他从驾驶员师傅处了解到，该汽车100km耗油约7㎏。从书上查得汽油的热值q＝4.6×107J/㎏，他又测出在平直公路上，人用644N的水平拉力可使汽车匀速前进。（空气阻力不计）求：
⑴该小汽车行驶100km，消耗的总能量是多少？
⑵该小汽车匀速行驶100km，做的有用功是多少？
⑶该小汽车的效率是多少？
⑷若汽油充分燃烧，汽油燃烧放出的总能量转化成了哪几种形式的能？
综合*创新练 拓展思维 提升素质
能力点一 能关注社会热点，具有环境保护意识。
21、热机是将燃料的内能转化为机械能的装置，热机的发展和应用验证了社会的快速发展。热机在能的转化过程中不要避免地要损失一部分能量，并且会对环境造成一定程度的污染。请指出热机工作过程中存在的各种形式的能量损失，同时指出可能造成哪些环境污染。
22、今年是“国际物理年”,学校综合实践活动小组提出一个关于“城市垃圾如何利用”的研究项目，请你就该项目内容提出一个具体的研究课题
并对该课题进行评价 .
23、杨洋同学家原来是用液化石油气烧水的(每天至少用65℃的热水100kg)，参加“探究性学习”活动后，在老师的指导和同学们的帮助下，制作了一台简易的太阳能热水器.这台热水器6月份平均每天可将100kg水从15℃升高到65℃.
　　(1)若液化石油气的热值为8.0×107J/kg，改用太阳能热水器后，6月份平均每天可节约液化石油气多少千克？[液化石油气燃烧放热的70%被水吸收、C水=4.2×103J/(kg·℃)]
　　(2)使用太阳能热水器比使用燃料烧水，除了节约能源外，还有哪些优点？(至少写出两点)
能力点二 实际生活、生产中的燃料利用
24、物理兴趣小组的同学们做了这样的实验：取500g水放在烧杯中，测得水的温度为20℃，然后点燃酒精灯给烧杯加热；并将温度计插在水中观察水温的变化，当温度计的示数恰为70℃时，消耗了10g的酒精。
（1）请计算出实验中水吸收了多少热量。
（2）有的同学试图用水吸收的热量来计算酒精的热值，请你回答这种做法是否可以，并说明理由。
25、随着人们生活水平的提高．轿车已逐步进入我国普通百姓家中。
已知某国产骄车每行驶100km消耗8L汽油(1L＝10-3m3)，汽油的密度为0．71×103kg/m3、热值为4．6×l07J／kg．则
(1)10kg汽油完全燃烧时所产生的热量是_________J．
(2)该汽车行驶100km消耗的汽油的质量是________kg．
(3)当该汽车以50kW的功率在平直公路上以72km／h的速度匀速行驶时，它所受到的阻力等于________N．
能力点三 生活中的热值
26、近期煤价节节攀升，少数不法商贩将矸石破碎后掺在优质煤中高价销售，客户为了不上当，最恰当的方法是检测下列物理量中的（ ）
A、热值 B、比热容 C、温度 D、质量
27、东北网哈尔滨5月11日电，哈尔滨今年将拔掉140户企事业单位的燃油小锅炉，并入热网集中供热，这种做法可以（ ）
A、提高燃料的热值 B、减少大气污染，有利于环境保护
C、节约能源 D、使燃料完全燃烧
28、燃烧甲、乙两种燃料时，甲放出的热量多，则（ ）
A、甲的热值大于乙的热值
B、甲的质量大于乙的质量
C、甲燃烧的时间大于乙燃烧的时间
D、上述说法都不妥
29、S195型柴油机的部分技术规格如表所示
汽缸数 汽缸直径 额定功率 转速 燃油消耗率 冷却方式
1 95mm 8.8kw·h 2000r/min 0.27kg/(kw·h) 蒸发水冷
其中，“额定功率”是指柴油机正常工作时对外所做机械的功率；“燃油消耗率”是指柴油机正常工作时，每输出1kw·h的能量柴油机所消耗柴油的千克数，已知柴油的热值为3.3×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，则
⑴若柴油机的水箱中贮有10kg冷却水，当水的温度由20℃上升到40℃时，这些水所吸收的热量是 J。
⑵已知柴油机的效率η=W/Q×100%（式中W为柴油机在某段时间内对外所做的功，Q为它在这段时间内所消耗的柴油完全冤家所产生的热量），则该柴油机正常工作时的效率约为 。
答案
1、完全燃烧1千克的干木柴，放出的热量是1．2×107J；4．8×107 2、 3 3、A 4、C 5、C 6、燃料的利用率 7、热传递（或扩散、能量） 8、⑴1.0×107 J⑵0.33kg⑶煤不能完全；热量散失严重。⑷产生废渣、造成环境污染。9、烟尘废气 二氧化硫、氮氧化物。 10、⑴3.36×108 J⑵煤炭对大气污染最严重；它对大气的主要污染物是粉尘、二氧化硫等。11、⑴提高锅炉效率和燃料的利用率⑵集中供暖，减小污染⑶加强消烟除尘设备的改进⑷推广使用气、电、太阳能等清洁能源⑸多种树、种草，改善环境。
12、（1）Q=C·m·(t0- t)
= 4.2×103 J/ kg·℃×3×106×80℃
=1.008×1012J
(2) V=Q÷q=1.008×1012J×75%÷(8.4×107J/m3)=9000 m3
13、mq/2 q 14、4.6×107 15、大
16、(1)①②③④；①；(2)若选A,理由为原灶具浪费,还需要新投入；若选B,理由为从长远看,更经济.
17、解：放热Q=mq=5×4.6×107J=2.3×108 J
吸热Q=cmΔt =4.2×103×4×50 J=8.4×105 J
答：汽油放热 2.3×108 J，水吸热8.4×105 J。
18、燃料完全燃烧所放出的 19、AB
20、（1）3.22×108J （2）6.44×107J （3）20% （4）废气排出带走的能量、由于机械传动等，克服摩擦所消耗的能量、机械传热损失一部分能量。
21、热机排出的气体仍具有较高的温度，因此要损失一部分内能、燃烧不充分或克服摩擦要做功等。对大（或空气）造成污染。
22、
23、解：(1)Q吸=Cm(t-t0)
　　　　　　　　=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(65℃-15℃) 　　
　　　　　　　　=2.1×107J　　　　　
由题意得
=0.375kg　　
答：6月份平均每天可节约液化石油气0.375kg.
(2)答：优点有：①无污染　　②安全　　③光能取之不尽　
24、⑴1.05×105 J ⑵不能，因为存在着能量散失。25、(1)4．6×l08 (2)5．68 (3)25005 26、A 27、BC 28、D 29、⑴8.4×105 ⑵40%
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