14.2热机的效率 同步练习（含答案解析）

初中物理人教版九年级上学期 14.2热机的效率
一、燃料的热值
1.烧开同样一壶水，完全燃烧的干木材与完全燃烧的无烟煤质量不同，是因为干木材和无烟煤具有不同的（?? ） 21教育网
A.?内能????????????????????????????????????B.?比热容????????????????????????????????????C.?热值????????????????????????????????????D.?热量
2.2009年4月15日零时16分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，成功将第二颗北斗导航卫星送入预定轨道。“长征三号丙”运载火箭采用液态氢做为火箭的燃料，原因是液态氢具有（?? ）
A.?? 较大的比热容????????????????????B.?较低的沸点????????????????????C.?较大的热值????????????????????D.?较高的凝固点
3.下列关于热值的说法正确的是（?? ）
A.?燃料燃烧不完时热值变小???????????????????????????? B.?燃料的质量越大，热值越大C.?燃料热值越大，燃烧放出的热量越多?????????? ?D.?燃料的热值是燃料本身的一种特性，与其他因素无关
4.甲种燃料的热值大于乙种燃料的热值，下列说法正确的是（?? ）
A.?甲种燃料含的热量多，乙种燃料含的热量少B.?甲种燃料含的内能多，乙种燃料含的内能少C.?完全燃烧同质量的甲、乙两种燃料，甲燃料放出的热量多D.?完全燃烧同质量的甲、乙两种燃料，乙燃料放出的热量多21·cn·jy·com
5.如表列出了几种燃料的热值，单位是J/kg.
干木柴
无烟煤
酒精
煤油
氢气
1.2×107
3.4×107
3.0×107
4.6×107
1.4×108
那么完全燃烧1g的酒精可放出热量________J．放出相同的热量，完全燃烧干木柴与氢气的质量之比是________。21cnjy.com
6.如图所示，2018年2月8日，我国用长征三号乙运载火箭成功发射“嫦娥四号”月球探测器，该运载火前发动机采用热值很大的液氢作为燃料，己知液氢的热值温为1.48×108/kg，该热值表示的物理含义是________。 2·1·c·n·j·y
7.酒精的热值是3.0x107J／kg，其物理意义是________；酒精灯里装有100g酒精，燃烧了一半，剩余酒精的热值是________。 www.21-cn-jy.com
8.1kg某种燃料________放出的热量，叫做这种燃料的热值20kg无烟煤完全燃烧，将可以放出________J热量（无烟煤的燃烧值是3.4×107焦/千克）。 【来源：21·世纪·教育·网】
9.有一箱木炭，它的质量为10kg，其热值为3.4×107J/kg。若用掉一半，剩下木炭的热值为________J/kg。半箱木炭燃烧最多放出的热量是________J。 21·世纪*教育网
10.在四冲程汽油机工作过程中，实现机械能转化为内能的是________冲程，汽油机产生2.3×107J的热量需要完全燃烧________kg的汽油（汽油的热值为4.6×107J/kg） 21*cnjy*com
11.“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力，同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的________很大．0.1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为4.2×107J，若全部用来烧水，则可燃冰的热值是 ________ 21*cnjy*com
二、热机的效率
12.甲、乙两台热机，甲的效率比乙的低，其含义是（?? ）
A.?甲比乙做的有用功少B.?甲比乙消耗的燃料多C.?在做相同有用功的条件下，甲消耗的燃料多D.?在做相同有用功的条件下，甲损失的能量比乙少
13.古语道：“人要实，火要虚”。此话的意思是说做人要脚踏实地，才能事业有成：可燃物要架空一些，才能燃烧更旺。“火要虚”的目的是（　　）
A.?增大可燃物物的热值 B.?降低可燃物的着火点C.?能使可燃物完全燃烧 D.?提高了可燃物的利用率
14.关于热机的效率，下列说法正确的是（??? ）
A.?一般情况下柴油机的效率比汽油机的高B.?热机的效率越高，在做功同样多的情况下消耗的能量越多C.?热机的效率越高说明做功越快D.?热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的
15.关于热机效率的说法正确的是（?? ）
A.?用热值大的燃料，就能提高热机效率????????????????????B.?减少各种热损失，可以提高热效率C.?多燃烧燃料，就能提高热机效率???????????????????????????D.?采用适当方法，热效率可以等于或大于1
16.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.?燃料燃烧释放的热量越大，热值越大C.?使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率???????????????D.?热值和热机效率都是定值，与外界条件无关
17.甲、乙两台热机，甲的效率比乙的低，其含义是（??? ）
A.?甲热机比乙热机做的有用功少????????????????????????????
B.?甲热机比乙热机消耗的燃料多C.?在做有用功相同的条件下，甲消耗的燃料多???????
D.?在做有用功相同的条件下，甲损失的能量比乙少
18.北京国际汽车展览会于4月21-25日在北京中国国际展览中心新、老展馆同时拉开大幕．某人为了测试汽车发动机的效率，开车以60Km/h的平均速度行驶了120Km，用去汽油25L，已知汽油的密度为0.7×103kg/m3 ， 热值为4.6×107J/kg，发动机的功率为32KW，则该汽车发动机的效率为（?? ）
A.?28.8%??????????????????????????????????B.?36.5%??????????????????????????????????C.?23.6%??????????????????????????????????D.?38%
19.如图所示为内燃机的能量流向图，热机效率( )等于(??? )

A.?100％???????B.?100％ ?????????C.?100％???????D.?100％
20.汽油机是热机的一种，若转速是1800r／min，此汽油机每秒钟完成________个做功冲程，当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率将________(升高／不变／降低)；
21.柴油机是工农业生产中常用的热机。已知某型号柴油机的效率是30%，在柴油机内完全燃烧2kg柴油能放热________J，该柴油机能对外做功________J．如果柴油不能完全燃烧，则柴油的热值会________。（选填“变大”“变小”或“不变”；）（柴油的热值为4.3×107J/kg）
22.莲莲家的汽车尾部上标有“2.0T”的字样，其中“T”就是“涡轮增压”，是利用高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转，来带动同轴的“进气涡轮”也高速旋转，从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压，使汽油燃烧更充分，燃气压强更大，同时也减少了废气中的有害物质，达到提高发动机效率和减少废气污染的目的。这辆汽车的最低油耗可达0.2kg/（kW?h），已知汽油的热值为4.6×107J/kg。（温馨提示：最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量；0.2kg/（kW?h）表示获得1kW?h能量消耗0.2kg汽油，1kW?h=3.6×106J）。
求：
（1）0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量为多少？
（2）该汽车发动机的效率最高可达多少？（结果保留整数）
三、真题演练
23.一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量为6.6×106J，这些能量相当于完全燃烧0.55kg的干木柴才能得到，则干木柴的热值为________J/kg，干木柴用掉一半后，剩余干木柴的热值将________（选填“变大”、“变小”或“不变”） 21世纪教育网版权所有

答案解析部分
一、燃料的热值
1.C
解析：烧开同样一壶水，完全燃烧的干木材与完全燃烧的无烟煤质量不同，说明完全燃烧相同质量的干木材和无烟煤放出的热量不同，即热值不同。【出处：21教育名师】
故答案为：C。
热值（q ）：1千克某种燃料完全燃烧放出的热量，叫热值.单位是：焦耳/千克.
2.C
解析：解：由燃料燃烧放热Q＝mq可知，运载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热值，故火箭携带相同质量的燃料时，液态氢放出的热量更多。
故答案为：C。
性质决定用途，火箭的燃料应具有较大的热值.
3.D
解析：解：A、1kg某种燃料完全燃烧放出的能量，叫做这种燃料的热值，燃烧燃料不完时，放出的热量少，热值不变，A不符合题意；
B、燃料的热值与质量无关，因此2kg煤和1kg煤的热值一样大，B不符合题意；
C、由于不确定燃料的质量，不能计算煤放出的热量，C不符合题意；
D、燃料的热值是燃料本身的一种特性，与燃料的质量无关，不同的物质热值一般不同，D符合题意。
故答案为：D
1kg某种燃料完全燃烧放出的能量，叫做这种燃料的热值，燃料的热值是燃料本身的一种特性，与燃料的质量无关.
4.C
解析：解：A、没有热传递，不能说物体含有热量的多少，A不符合题意；
B、内能的大小和物体的质量、温度有关，和燃料的热值无关，B不符合题意；
CD、甲种燃料的热值大于乙种燃料的热值，完全燃烧同质量的甲、乙两种燃料，甲燃料放出的热量多，C符合题意、D不符合题意；
故答案为：C。
结合热值的定义及Q=mq分析理解.
5.3×104 ；35：3
解析：解：完全燃烧1g的酒精可放出热量：Q放＝mq酒精＝1×10﹣3 kg×3.0×107J/kg＝3×104J；
根据Q放＝mq可知，在放出热量相同时，消耗燃料的质量与热值成反比，
故完全燃烧干木柴与氢气的质量之比：
m木柴：m氢气＝q氢气：q木柴＝1.4×108J/kg：1.2×107J/kg＝35：3。
故答案为：3×104 ；35：3。
利用Q放＝mq酒精求得完全燃烧1g的酒精可放出热量，再利用Q放＝mq可知完全燃烧干木柴与氢气的质量之比.
6.1千克液氢完全燃烧释放出1.43×108焦耳
解析：热值表示单位质量下，某种物质完全燃烧放出的热量，故液氮的热值的物理含义是1千克液氮完全燃烧释放出1.43×108焦耳的能量 故答案为：1千克液氮完全燃烧释放出1.43×108焦耳的能量 该题考查热值的物理意义，某种物质完全燃烧放出的能量与质量之比，为该物质的热值。
7.1kg的酒精完全燃烧放出的热量是3．0x 107J；3．0×107J／Kg
解析：酒精的热值表示1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J，热值是燃料的特性，和质量无关，所以当消耗一部分酒精后，热值不变。 故答案为：1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J；3.0×107J/kg。 热值表示单位质量的燃料完全燃烧放出的热量，热值是燃料的特性，和质量无关。
8.完全燃烧；6.8×108???
解析：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值；
20kg无烟煤完全燃烧释放的热量：Q放=mq=20kg×3.4×107J/kg=6.8×108J。 故答案为：完全燃烧；6.8×108.【版权所有：21教育】
燃料完全燃烧放出的热量和质量的比值是燃料的热值，利用燃料的质量和热值的乘积计算燃烧放出的热量。
9. 3.4×107；1.7×108???
解析：解：热值是燃料的特性，不随质量改变而改变，因此用掉一半，剩下木炭的热值仍然是3.4×107J/kg；
半箱木炭燃烧最多放出热量Q=qm=3.4×107J/kg×10kg=3.4×108J．
故答案为：3.4×107；1.7×108 ．
燃料的热值和燃料的种类有关，和燃料的质量无关，利用热值和质量的乘积可以计算燃烧放热的多少。
10.压缩；0.5
解析：在汽油机的压缩冲程中，两气门关闭，活塞向上运动压缩气体做功，机械能转化为内能。所以在四冲程汽油机工作过程中，实现机械能转化为内能的是压缩冲程；根据 计算需要完全燃烧汽油的质量为： 故答案为：压缩；0.5.内燃机可分为汽油机和柴油机，它们一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程.一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周.再利用Q放=mq的变形公式可求汽油的质量.
11.热值；4.2×108J/kg
解析：在同等条件下，包含质量相同，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的热值很大；可燃冰的热值： 。 故答案为：热值； 4.2×108J/kg . 热值（q ）：1千克某种燃料完全燃烧放出的热量，叫热值. 由Q=mq可求得可燃冰的热值.
二、热机的效率
12. C
解析：甲、乙两台热机，甲的效率比乙的低，指的是做相同的有用功时，效率高的做的总功少，消耗的燃料少。或消耗相同的燃料时，效率高的做的有用功多。C符合题意。
故答案为：C
热机的效率是有用功和总能量的比值。
13. D
解析：A. 可燃物的热值一般不会改变，A不符合题意；B. 可燃物的着火点一般不会发生变化，B不符合题意； CD. 可燃物架空一些，可使空气容易进入而增大可燃物与空气的接触面，使燃烧更完全，燃烧更旺，从而提高可燃物的利用率，但无法保证做到完全燃烧，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
燃料松散可以充分燃烧.
14. A
解析：A．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高，多用在重型机器上，A符合题意。
B．热机的效率越高，做有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值越大，即在做功相同的情况下，消耗的燃料较少，或消耗相同的燃料，做功较多。B不符合题意。
C．热机的效率是有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值，热机的效率越高说明有用功占的比值越大。功率表示做功的快慢，功率越高说明做功越快。效率和功率是两个不同的物理量，二者之间没有必然联系，C不符合题意。
D．根据内燃机的能量流向，热机损失的能量中，废气带走的能量较多，D不符合题意。
故答案为：A。
热机的效率：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫热机的效率.热机的效率是热机性能的一个重要指标.在热机的各种损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施.
15.B
解析：A.用热值大的燃料，燃烧相同燃料可以放出更多的热量，但用来做有用功的能量不一定多，用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量的比值不一定大，热机效率不一定得到提高，A不符合题意；
B. 减少燃烧燃烧热量的损失，可以提高热机效率，B符合题意；
C.多燃烧燃料，可以放出更多的热量，但用来做有用功的能量不一定多，用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量的比值不一定大，热机效率不一定得到提高， C不符合题意；
D.热机工作时，总要克服摩擦做功、总有部分能量散失到空中，用来做有用功的能量一定小于燃料完全燃烧产生的能量，所以热机效率一定小于1，D不符合题意。
故答案为：B。
热机效率是机械做有用功和总热量的比值，减小热损失可以提高机械效率。
16.C
解析：A、热值是燃料的特性,只与热量的种类有关,与燃烧情况无关,A不符合题意;?
B、热值是燃料的特性,只与热量的种类有关,与放出热量的多少无关,B不符合题意;?
C、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,C符合题意;?
D、热值取决与燃料种类,与外界条件无关,热机械效率非定值所以D不符合题意.
故答案为：C
热值是燃料的特性,只与热量的种类有关与外界条件无关. 热机的效率：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫热机的效率.热机的效率是热机性能的一个重要指标. 在热机的各种损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施.
17.C
解析：甲、乙两台热机中甲的效率比乙的低，指的是做相同的有用功时，乙做的总功少，即消耗的燃料少，甲损失的能量比乙多。 故答案为：C。 www-2-1-cnjy-com
热机的效率是指热机所做的有用功与消耗燃料放出的热量的比值，即做相同的有用功时，效率高的热机做功时，损失的能量少，消耗的燃料较少。【来源：21cnj*y.co*m】
18.A
解析：汽车行驶的速度：v＝60km/h，汽车行驶时间：v＝ ；t＝ ＝2h＝7200s，发动机对汽车做的功：W＝Pt＝32.2×103W×7200s＝2.3184×108J，汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝mq＝ρvq＝0.7×103kg/m3×25×10?3 m3×4.6×107J/kg＝8.05×108J，汽车发动机的效率：η＝ ＝28.8%.
故答案为：A.
路程和速度的比值计算时间，利用功率和时间的乘积计算有用功，根据密度和体积的乘积计算质量，质量和热值的乘积计算燃烧放出的热，结合有用功和总热的比值计算热机效率。
19. B
解析：由热机效率的定义可知，热机效率η=×100%。故答案为：B。
根据热机效率的定义解答本题；用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率
20.15；降低
解析：（1）已知四冲程汽油机曲轴转速是1800 r/min，所以此汽油机每秒钟转30圈，可完成15个工作循环，60个冲程，对外做15次功；（2）汽油在发动机内燃烧不充分时消耗能量将会增加，故机械效率降低； 故答案为：15；降低. 内燃机可分为汽油机和柴油机，它们一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程.一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周. 在热机的各种损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施.
21.8.6×107；2.58×107；不变???
解析：完全燃烧2kg柴油放出的热量：Q放=mq=2kg×4.3×107J/kg=8.6×107J；
根据公式 得到该柴油机能对外做功：W=Q放η=8.6×107J×30%=2.58×107J；
热值是燃料的一种特性，与燃料的多少、是否完全燃烧无关，柴油不能完全燃烧时，柴油的热值不变。故答案为：8.6×107；2.58×107；不变。2-1-c-n-j-y
利用燃料的质量和热值的乘积计算放出的热量的多少；利用总热量和热机效率的乘积计算热机做的有用功；燃料的热值是燃料的特性，一般不变。
22.（1）解：0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量：
Q放=mq=0.2kg×4.6×107J/kg=9.2×106J。（2）解：由题意，最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量。完全燃烧0.2kg汽油获得的能量为W=1kW?h=3.6×106J，
则汽车发动机的效率：
解析：利用燃料的热值计算燃烧放出的热的多少，利用机械做的有用功和总热量的比值计算热机效率。2原创作品
三、真题演练
23.1.2×107；不变
解析：(1)由Q放＝mq可得，干木柴的热值：q＝ ＝ ＝1.2×107J/kg；(2)用掉一半后,干木柴的热值仍为1.2×107J/kg.故答案为：1.2×107；不变.由Q放＝mq可得燃料的热值；热值是燃料的特性,其大小与燃料的质量无关.