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单元易错强化练
易错点1 不能正确判断内燃机的四个冲程
1.如图是四冲程汽油机的工作示意图,这种汽油机一个工作循环四个冲程的顺序排列,正确的是( A )
A.甲、丙、丁、乙 B.乙、丁、甲、丙
C.乙、甲、丁、丙 D.甲、乙、丙、丁
易错点2 不清楚四冲程汽油机飞轮转速的含义
2.李丽周末和家人乘车去游玩,某一时刻她看到汽车转速表显示的转速为1800 r/min,她向爸爸了解到汽车发动机为四冲程发动机,则此时汽车在1 s内完成了( A )
A.60个冲程,做了15次功
B.60个冲程,做了60次功
C.120个冲程,做了30次功
D.30个冲程,做了30次功
易错点3 不理解燃料热值的概念
3.关于燃料的热值,下列说法中正确的是( D )
A.某种燃料燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值
B.甲燃料完全燃烧放出的热量比乙燃料完全燃烧放出的热量多,则甲的热值一定比乙大
C.燃料燃烧时,产生的温度高,热值大
D.烟煤的热值是2.9×107 J/kg,则完全燃烧1 kg烟煤能放出2.9×107 J热量
4.煤油的热值大于酒精的热值,下列说法正确的是( C )
A.煤油比酒精含有的热量多
B.煤油放出的热量一定比酒精放出的热量多
C.完全燃烧相同质量的煤油和酒精,煤油放出的热量多
D.通风条件越好,供氧越充足,两种燃料的热值就越大
易错点4 不理解热机效率的概念
5.( 益阳中考 )关于热机的效率,下列说法正确的是( A )
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
6.甲内燃机比乙内燃机的效率高,表示( B )
A.甲内燃机的功率大
B.甲内燃机用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比较大
C.工作时间相同,甲内燃机耗油较少
D.甲内燃机的燃料热值比乙内燃机的燃料热值大
易错点5 不能正确判断能量的转移和转化
7.下列现象中属于能量转移的是( D )
A.高处落下的小球速度越来越快
B.点燃的火箭腾空而起
C.雨天时发生雷电
D.热水在空气中逐渐变凉
8.( 株洲中考 )智轨列车融合了有轨电车和公共汽车的优势,零排放、无污染。智轨列车的动力系统在输出动力的过程中( A )
A.电能转化为机械能 B.内能转化为机械能
C.机械能转化为电能 D.机械能转化为内能
易错点6 不理解能量守恒定律
9.根据能量守恒定律,下列说法正确的是( A )
A.电水壶烧水电能转化为内能,水增加的内能小于电水壶消耗的电能
B.给机械钟上发条是为了减少机械钟的能量损失
C.热传递过程是双向的,即甲物体向乙物体传热的同时乙物体也向甲物体传热
D.有种“全自动”手表,不用上发条,也不用任何形式的电源,却能一直走动,说明能量可以无条件产生
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第1节 热 机
知识点1 热机
1.如图所示,在试管内装些水,用橡胶塞塞住试管口,用酒精灯对水加热,一段时间后,观察到橡胶塞突然被推出。这说明试管内的水蒸气对橡胶塞做功,水蒸气的 内 能转化为橡胶塞的机械能。这个实验展示了蒸汽机的基本工作原理。?
2.某机器的能量流向图如图所示,据此推测该机器可能是( A )
A.热机 B.电动机
C.发电机 D.电热水器
知识点2 汽油机
3.如图是内燃机工作过程中的两个冲程的示意图,从图中可看出( B )
A.甲是排气冲程,乙是做功冲程
B.甲是吸气冲程,乙是压缩冲程
C.甲是压缩冲程,乙是排气冲程
D.甲是做功冲程,乙是吸气冲程
4.( 黔南州中考 )如图表示的是汽油机工作时的( C )
A.吸气冲程 B.压缩冲程
C.做功冲程 D.排气冲程
知识点3 柴油机
5.柴油机压缩冲程中,汽缸中空气的温度、压强、体积的变化情况是( C )
A.温度升高、压强减小、体积增大
B.温度降低、压强减小、体积减小
C.温度升高、压强增大、体积减小
D.温度降低、压强减小、体积增大
6.关于热机,下列说法正确的是( D )
A.汽油机顶部有喷油嘴,柴油机顶部有火花塞
B.柴油机在吸气冲程中,将柴油和空气的混合气体吸入汽缸
C.汽油机在做功冲程中,进气门关闭,排气门打开
D.柴油机的点火方式是压燃式
7.( 鞍山中考 )如图所示的是四冲程汽油机工作过程的 压缩 冲程,在这个冲程中,活塞向 上 运动,该冲程将 机械 能转化为 内 能。?
8.如图是汽油机一个工作循环的四个冲程,其中图 丙 是将内能转化为机械能的冲程。现有一台四冲程汽油机,如果这台汽油机每秒做功30次,则飞轮的转速为 3600 r/min。?
9.一台柴油机飞轮的转速为2400 r/min,则每秒内完成的冲程数为( B )
A.100个 B.80个
C.60个 D.40个
10.内燃机在我们生活中的应用越来越多,内燃机主要分为汽油机和柴油机,关于汽油机和柴油机,下列说法正确的是( C )
A.在吸气冲程中,汽油机吸入的只有空气
B.汽油机与柴油机除使用的燃料不同外,在构造上完全相同
C.汽油机和柴油机的一个工作循环对外只做一次功,活塞往复两次
D.汽油机和柴油机在做功冲程中,都是把机械能转化为内能
11.柴油机上安装了一个质量很大的飞轮,目的是( D )
A.使整个机器外形协调美观
B.节约燃料
C.输出更多的功
D.利用飞轮的惯性完成吸气、压缩、排气三个辅助冲程
12.如图是四冲程汽油机的工作示意图,下列说法正确的是( B )
A.乙、丁冲程中活塞运动的方向相同
B.丙冲程存在着化学能转化为内能的过程
C.乙冲程使汽车获得动力
D.甲、乙、丙冲程是靠惯性完成的
13.当拖拉机出现故障而使柴油机转速急剧增加,正常操作已经不能使它停转( 这种故障叫“飞车” )时,下列操作正确的是( A )
A.捂住进气口
B.立即找一个隔热的东西捂住排气口
C.脚踩刹车板,同时手拉制动器
D.让它空转,等油全部耗完自动停下
14.在公路上有一辆汽车和一台拖拉机发生故障,经检查都是蓄电池坏了,不能启动。有人建议,只要把它们推动以后就可以使发动机继续工作。你认为把它们推动以后( C )
A.汽车和拖拉机仍能行驶
B.只有汽车可以继续行驶,拖拉机不能行驶
C.只有拖拉机可以继续行驶,汽车不能行驶
D.都不能行驶
15.如图1为四缸发动机的工作原理:内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上,并使各汽缸的做功过程错开,在飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功,其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。
( 1 )发动机在做功冲程里,高温、高压的燃气推动活塞向下运动,对外做功,同时将 内 能转化为 机械 能;?
( 3 )在做功冲程里,燃气对活塞所做的功可表示为W=pV,公式中p表示燃气对活塞的压强,则p= 1.2×106 Pa( 1 L=10-3 m3 );?
( 4 )如图2为发动机在做功冲程中的示意图。下面给出了公式W=pV的证明,请将推导过程补充完整( 要求各表达式均用S、l或p表示 ):设活塞的面积为S,冲程长为l,燃气对活塞的压强为p,则燃气对活塞的压力F= pS , 燃气对活塞所做的功W= pSl , 又根据数学知识可知,发动机的单缸排量V= Sl , 故W=pV。?
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第2节 热机的效率
知识点1 燃料的热值
1.2018年9月19日22时07分,我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭,以“一箭双星”的方式成功发射第三十七、三十八颗北斗导航卫星。运载火箭选用液态氢作燃料,主要是因为液态氢的 热值 高。?
2.( 株洲中考 )木炭的热值为3.4×107 J/kg,它表示1 kg木炭( D )
A.具有3.4×107 J的热量
B.具有3.4×107 J的内能
C.完全燃烧对外做功3.4×107 J
D.完全燃烧放出热量3.4×107 J
3.对于燃料的热值,下列说法正确的是( C )
A.燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比
B.燃料没燃烧时就没有热值
C.就某种确定的燃料而言,它的热值是一个确定的值,跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关
D.容易燃烧的燃料的热值一定大
知识点2 热机的效率
4.随着经济的发展,汽车已进入了普通百姓的家庭。人们在挑选汽车时,发动机( 汽油机 )效率的高低是区分汽车优劣的重要指标之一。有经验的司机可以通过用手测试汽车尾气的温度来粗略判断。在输出功率相同时,尾气温度越低,汽车发动机效率越 高 ( 选填“高”或“低” )。?
5.关于热机效率,下列说法正确的是( D )
A.蒸汽机的效率通常高于汽油机的效率
B.有些新型燃料汽车实现了零排放,其效率达到100%
C.热机效率不一定小于100%
D.即使在无摩擦的道路,汽车发动机的效率也无法达到100%
6.如图是某内燃机能量流向图,该内燃机的热机效率是( B )
A.25% B.35% C.40% D.75%
9.( 黑龙江中考 )一个成年人参加一次长跑,身体消耗的能量为6.6×106 J,这些能量相当于完全燃烧0.55 kg 的干木柴才能得到,则干木柴的热值为 1.2×107 J/kg;干木柴用掉一半后,剩余干木柴的热值将 不变 ( 选填“变大”“变小”或“不变” )。?
10.千帆竞渡,百舸争流。在当今能源科技日新月异的背景下,可燃冰作为一种潜力巨大的清洁能源,我国计划到2020年攻克海域天然气水合物试采关键技术,实现商业化试采。在同等条件下,可燃冰完全燃烧放出的热量可达到煤气的数十倍,说明可燃冰的 热值 很大。以10倍的关系计算,500 g可燃冰完全燃烧放出的热量为 2.1×108 J,这些热量可以使 625 kg的水从20 ℃加热至100 ℃[c水=4.2×103 J/( kg·℃ ),q煤气=4.2×107 J/kg]。?
11.某校初三年级的学生参观了学校锅炉房后,提出了以下几种提高炉子效率的建议,其中不应采纳的是( B )
A.鼓风机向炉膛内吹风,把煤粒吹起来燃烧
B.向炉内多加些煤,加大火力
C.煤磨成粉,用空气吹进炉膛
D.用各种办法增大受热面积
12.( 西宁中考 )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( D )
A.增大可燃物的热值 B.降低可燃物的着火点
C.使可燃物完全燃烧 D.提高可燃物的利用率
13.如图是“探究酒精、煤油、汽油的热值大小”的实验装置。甲、乙、丙装置完全相同,烧杯中水的质量和初温及待测燃料的质量也相同。通过测量全部燃料充分燃烧后水的末温( 均未达到沸点 )t甲
A.q甲q乙=q丙
C.q甲>q乙>q丙 D.q甲
14.有甲、乙两台汽油机,若在同一时间内甲做的有用功是乙做的有用功的2倍,甲的效率是25%,乙的效率是20%,则在同样时间内,甲、乙两汽油机消耗的汽油之比为( B )
A.5∶2 B.8∶5 C.5∶8 D.2∶5
15.( 泰安中考 )某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9 km,用时5 min 45 s,消耗燃油1.5 kg,已知汽车的牵引力是2000 N,燃油的热值为4.6×107 J/kg,假设燃油完全燃烧。通过计算可知,下列结果正确的是( D )
①汽车行驶速度是20 km/h
②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107 J
③汽车牵引力做功的功率是30 kW
④汽车发动机的效率是20%
A.只有①和② B.只有②和③
C.只有①和④ D.只有②和④
17.( 贵港中考 )大山将质量为20 kg的水从25 ℃加热到75 ℃[水的比热容为4.2×103 J/( kg·℃ ),天然气的热值为3.5×107 J/m3]。求:
( 1 )这些水吸收的热量是多少?
( 2 )若这些热量由完全燃烧天然气获得,则需要多少天然气?
18.如图是某缸四冲程柴油机的示意图,该柴油机的转速是600 r/min,活塞的横截面积是120 cm2。做功冲程中,燃气对活塞的平均压强是5×105 Pa,活塞移动的距离是30 cm。求:
( 1 )做功冲程中,燃气对活塞的平均压力;
( 2 )做功冲程中,平均压力做功的功率;
( 3 )设做功冲程中汽油完全燃烧,放出的热量是6×103 J,则该柴油机的效率是多少?
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第3节 能量的转化和守恒
知识点1 能量的转化
1.2018年4月2日,在太空中飞行了六年半的“天宫一号”已再入大气层,再入落区位于南太平洋中部区域,全面完成了其历史使命。如图所示,“天宫一号”在加速坠落的过程中,机械能转化为 内 能。?
2.下列有关能量转化的叙述中,正确的是( D )
A.摩擦生热,内能转化为机械能
B.燃料燃烧时发热,化学能转化为电能
C.植物吸收太阳光进行光合作用,光能转化为内能
D.电饭锅工作时电能转化为内能
3.火电厂进的是“煤”,出的是“电”,在这个过程中能量的转化是( A )
A.化学能→内能→机械能→电能
B.化学能→重力势能→动能→电能
C.机械能→内能→化学能→电能
D.内能→化学能→机械能→电能
知识点2 能量守恒定律
4.( 济南中考 )大量的研究表明,自然界的能量是守恒的,科学家们将研究的结果概括为能量守恒定律,即:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式 转化 为其他形式,或者从一个物体 转移 到其他物体,而能的总量保持不变。?
5.( 邵阳中考 )如图所示为一种人们设想中的永动机,它通过高处的水流冲击叶片,叶片的转动又带动抽水机从低处将水抽到高处,从而循环工作,这种永动机 不能 ( 选填“能”或“不能” )永远工作下去。?
6.有关能量守恒定律,下列说法正确的是( D )
A.能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化
B.能量守恒定律只适用于能量转化过程
C.“摩擦生热”是创造了热,它不符合能量守恒定律
D.按照能量守恒定律,宇宙中的能量总和永远不会增减
7.我国兴建的长江三峡发电机组,是将 机械 能转化为电能;垃圾焚烧发电厂,是将垃圾焚烧后获得的 内 能转化为电能。?
8.传统航母上起飞重型飞机要使用的蒸汽弹射器,实际上就是由锅炉产生高压蒸汽,并把这种高压蒸汽储存在蒸汽室里,蒸汽弹射器一启动,飞机引擎的动力加上蒸汽压力,飞机前冲,在45 m距离内可使速度达到250 km/h,这种弹射器是将蒸汽的 内 能转化为飞机的机械能;如今,人们研制出更先进的电磁弹射器,电磁弹射就是用强电流通过电磁铁产生强磁场作用于连接飞机的牵引器上而受到磁场力作用产生加速度,使之带动飞机做加速运动,这种弹射器是将 电 能转化为飞机的机械能。?
9.( 温州中考 )某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板,在光照时发电,给电动机供电以调节百叶窗的开合。该过程中发生的能量转换是( C )
A.电能→机械能→光能
B.光能→机械能→电能
C.光能→电能→机械能
D.机械能→电能→光能
10.下列现象中属于能量转移的是( D )
A.钢铁在火炉中熔化
B.流星与空气摩擦,发光发热
C.热水瓶中的水蒸气把瓶塞顶开
D.冬天对着手哈气,手变暖和
11.根据能量守恒定律,下列情形可能发生的是( B )
A.没有能量间的转化,电铃发声了
B.两个斜面相对连接,小球从左斜面滚下后冲上右斜面
C.电水壶里的水沸腾后断电,水的沸腾却一直持续下去
D.出枪膛的子弹射穿木板后,以更快的速度继续运动
12.下列过程中,能量转化情况相同的是( A )
A.①③ B.②③ C.②④ D.③④
13.如图所示为小球在地面弹跳的频闪照片,根据此图,以下分析正确的是( C )
A.小球的机械能守恒
B.小球的能量逐渐消失
C.小球减小的那部分机械能转化为其他形式的能,但总的能量守恒
D.小球只存在动能和势能的转化
14.下列关于能量的转化和守恒的说法中,正确的是( A )
A.某个物体的总能量减少,必然有其他物体的能量增加
B.一个单摆在来回摆动多次后总会停下来,说明能量是不守恒的
C.由能量守恒定律可知,能量可以被消灭,也可以被创生
D.由能量守恒定律可知,只要尽可能减小绳子与滑轮之间的摩擦,滑轮组的机械效率可能会达到100%
15.如图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图,图中①和②为楔块,③和④为垫块,楔块与弹簧盒、垫块间均有摩擦,在车厢相互撞击时弹簧压缩过程中( B )
A.缓冲器的机械能守恒
B.摩擦力做功消耗机械能
C.垫块的动能全部转化成内能
D.弹簧的弹性势能全部转化为动能
光能转化为内能:太阳能热水器;电能转化为机械能:电风扇;化学能转化为电能:干电池( 合理即可 )。
16.各种形式的能在一定的条件下可以相互转化,请你仿照图中给出的两个示例,写出光能转化为内能、电能转化为机械能、化学能转化为电能的实例。
17.动车组列车进站前的减速过程分为两个阶段进行:第一阶段采用“再生刹车”技术,速度从250 km/h减至90 km/h,这期间停止动力供给,列车依靠惯性继续前行,并带动发电机发电;第二阶段采用机械刹车,速度从90 km/h开始不断减小直至停止。关于列车进站过程中的能量转化,下列说法中正确的是( B )
A.第一阶段减小的动能全部转化为电能,即电能等于减小的动能
B.第一阶段减小的动能有一部分转化为电能,即电能小于减小的动能
C.第二阶段减小的动能主要转化为内能,且内能等于减小的动能
D.第二阶段减小的动能主要转化为内能,且内能大于减小的动能
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章末小结与提升
2.科学家发明了一款单缸六冲程内燃机,它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同,在第四冲程结束后,立刻向汽缸内喷水,水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压的水蒸气,推动活塞再次做功,水蒸气的温度 降低 ( 选填“升高”“降低”或“不变” ),其内能 减小 ( 选填“增大”“减小”或“不变” ),这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能,提高了热机的效率。为进入下一个工作循环,这款内燃机的第六冲程应是 排气 冲程。?
3.如图是四冲程汽油机工作的示意图,其中表示机械能转化为内能的冲程的是( A )
4.汽油机如图所示的冲程中汽缸内气体的( B )
A.内能增加 B.温度降低
C.密度增大 D.分子热运动加快
类型2 热机的效率
5.我国自主研制的“红旗HQ3”无人驾驶汽车在某段平直公路上进行测试,汽车以18 m/s的速度匀速行驶了5 min,消耗燃油0.3 kg,汽车发动机的牵引力是1000 N。已知燃油的热值为4.5×107 J/kg。消耗的燃油完全燃烧产生的热量是 1.35×107 J,发动机的效率是 40% 。?
6.一台单缸四冲程汽油机在一个工作循环中的平均功率是9.2 kW,该汽油机每分钟需燃烧汽油50 g,则该汽油机的效率是 24% ( 汽油的热值是4.6×107 J/kg )。?
7.“涡轮增压”是目前在各种汽油机和柴油机中采用的一项节能、提高热机功率的技术。它是利用热机排出的废气带动涡轮旋转,先将新鲜空气压缩后再送入内燃机的进气口。这样做的好处是 减小 ( 选填“增大”或“减小” )排出废气所带走的能量, 提高 ( 选填“提高”或“降低” )内燃机的效率。?
8.蒸汽机是将燃料的化学能经锅炉、蒸汽轮机最终转化为机械能的机器。若锅炉、蒸汽轮机的效率分别为20%和60%,则蒸汽机的效率为 12% 。?
9.热机的效率是热机性能的一个重要指标,下列关于热机效率的叙述中正确的是( B )
A.在设计和制造上,要不断改进和革新,以减少各种能量损失,就有可能使热机的效率达到100%
B.两辆型号相同的小汽车,以相同的速度行驶相同的路程,耗油量小的那辆车效率高
C.使用热值大的燃料可以提高热机的效率
D.发动机的功率越大,热机的效率越高
10.关于热机效率,下列说法中正确的是( C )
A.热机效率越高,即热机做的有用功越多
B.热机单位时间内耗费的燃料少,效率一定高
C.要提高热机效率,就要尽量减少各种能量损失,并且要保证良好的润滑
D.热机效率是定值,与外界条件无关
11.全球汽车保有量在迅速增长,全球处于使用状态的汽车数量已突破10亿辆,如果每辆汽车每天耗油量为5 kg,汽油的热值为4.6×107 J/kg。求:
( 1 )假设汽油完全燃烧,每辆汽车每天消耗汽油所产生的热量是多少?
( 2 )如果汽车匀速行驶通过的路程是46 km,受到的阻力为2000 N,求汽车的效率是多少?
( 3 )如果汽车牵引力所做的功保持不变,将汽车内燃机的效率提高10%,求汽车每天消耗汽油是多少?
类型3 能量的转化和守恒
12.指出下列过程中,能量是如何转化的。
( 1 )蓄电池充电: 电能 → 化学能 ;?
( 2 )流星划过夜空: 机械能 → 内能 ;?
( 3 )飞流直下三千尺: 重力势能 → 动能 ;?
( 4 )汽车匀速爬坡: 内能 → 重力势能 。?
13.当今社会人类制造了很多垃圾,合理地处理垃圾非常重要。垃圾填埋气发电厂将垃圾填埋后,采用科学方法使其发酵,并把产生的填埋气收集起来用于发电,这个过程将垃圾的 化学 能转化成电能,既能缓解用电问题,又能解决环境污染。?
14.英国的科学家研发出一种“激光橡皮”,专门用来去除白纸上的黑色碳粉字迹。激光照射下,纸张上的黑色碳粉直接升华为高温碳蒸气,同时字迹消失,这是 光 能转化为 内 能的过程。为防止高温对纸张的破坏,激光照射时间需严格控制。?
15.修建水电站时,要选择合适的地方筑坝蓄水,水从高处向下泄落,冲击水轮机的叶轮,带动发电机发电。在这个过程中,能量的转化顺序为( B )
A.势能→电能→动能 B.势能→动能→电能
C.电能→动能→势能 D.动能→势能→电能
16.如图,小华坐在充满空气的房间里,突然这些空气自行聚拢到某一个角落,使人窒息。关于这个情境下列说法合理的是( B )
A.它违反了能量守恒定律,但可能发生
B.它不违反能量守恒定律,但不可能发生
C.它违反了能量守恒定律,但不可能发生
D.它不违反能量守恒定律,但可能发生
17.有一种叫做“压电陶瓷”的电子元件。当对它挤压和拉伸时,它的两端就会形成一定的电压,这种现象叫做压电效应。有一种打火机,就是应用了该元件的压电效应制成的,只要用大拇指压一下打火机上的按钮,压电陶瓷片就会产生10 kV~20 kV的高压,形成火花放电,从而点燃气体。其中压电陶瓷片完成的能量转化是( D )
A.内能转化为电能 B.化学能转化为电能
C.机械能转化为内能 D.机械能转化为电能
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专题训练(一) 热量的综合计算
6.在两个完全相同的烧杯中分别盛有质量相等的水和煤油,用两个相同的电加热器分别给水和煤油加热相同的时间,已知c煤油=2.1×103 J/( kg·℃ ),c水=4.2×103 J/( kg·℃ )。假设电加热器放出的热量全部被水和煤油吸收,煤油的温度升高40 ℃,那么水升高的温度是( B )
A.10 ℃ B.20 ℃
C.40 ℃ D.80 ℃
9.某型号的小汽车在平直的公路上正常行驶100 km消耗汽油10 L,平均阻力为800 N,已知汽油的密度为0.7×103 kg/m3,汽油的热值是4.6×107 J/kg。求:
( 1 )完全燃烧10 L汽油放出的热量;
( 2 )此汽车发动机的效率。
类型3 综合计算
10.某县在冬季利用地热能为用户取暖。有一口自喷状态地热井,出水温度为90 ℃,出水流量为150 m3/h。
( 1 )求每小时流出的地热水温度降低到50 ℃,所放出的热量[ρ水=1.0×103 kg/m3,c水=4.2×103 J/( kg·℃ )];
( 2 )如果用这些热量替代焦煤蒸汽锅炉供热,且锅炉的热效率为90%,则利用上述地热能供暖一天可以节约多少千克焦煤( q焦煤=2.9×107 J/kg,结果保留整数 )?
11.( 聊城中考 )在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中,用酒精灯给烧杯中的水加热,烧杯中盛有20 ℃、质量为100 g的水,在一个标准大气压下加热至沸腾,假如完全燃烧酒精3 g[水的比热容为4.2×103 J/( kg·℃ ),酒精的热值为3.0×107 J/kg]。求:
( 1 )水吸收的热量是多少?
( 2 )此过程中酒精灯烧水的热效率;
( 3 )科学研究表明:1 g 100 ℃的水汽化成同温度的水蒸气需要吸收2.26×103 J的热量。水开始沸腾后持续观察沸腾现象,同时发现水的质量减少了5 g,求此过程水汽化成水蒸气所吸收的热量。
12.现代社会,“变废为宝”已成为节约能源的重要途径,例如,“填埋”和“焚烧”垃圾都可发电,这样既处理了垃圾,又起到了节能减排的效果。经研究表明每焚烧1 t垃圾可产生8.1×108 J的能量,请同学们计算一下1 t垃圾产生的这些能量:
( 1 )相当于完全燃烧多少千克汽油放出的热量( 汽油的热值q=3×107 J/kg )?
( 2 )可使效率为30%的汽车匀速前进多少千米( 汽车匀速前进受到的摩擦力f=648 N )?
( 3 )如果这些能量全部被水吸收,可将多少千克50 ℃的水烧开[c水=4.2×103 J/( kg·℃ ),在一个标准大气压下,结果保留三位有效数字]?
