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第十四章
内能的利用
第2节
热机的效率
课课练(含答案)
姓名:?????
班级:????
考号:
座位号:????
一、选择题。
1.某内燃机工作时燃料燃烧释放的内能为100%,自身消耗的能量为25%,废气带走的能量为40%,该内燃机的热机效率是( )
A.25%
B.35%
C.40%
D.75%
2.下列关于热值说法正确的是( )
A.燃料燃烧越充分热值越大
B.2kg的煤完全燃烧比1kg的煤完全燃烧热值大
C.1kg煤燃烧放出3×105J的热量,则煤的热值为3×105J/kg
D.热值是燃料的一种属性,与燃料的质量无关,不同的燃料热值一般不同
3.不法商贩将煤矸石掺在优质煤中高价销售,如果让我们提示客户不上当,最恰当的方法是检测下列物理量中的( )
A.温度
B.比热容
C.热值
D.质量
二、填空题。
4.燃料燃烧把
能转化为
能。
5.某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量(体积)之比叫做这种燃料的
。单位是
。
6.热值的物理意义:1kg(m3)的某种燃料
。
7.燃料完全燃烧放出的热量计算公式:
或
。
8.燃料的利用率不高的两种原因:①
;②
。
9.①被水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比叫做
。用公式表示为
。
②用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的热量之比叫做
。用公式表示为
。
一、选择题。
10.下列关于热值的说法正确的是(
)
A.2kg煤的热值大于1kg煤的热值
B.燃料热值越大,燃烧放出的热量越多
C.燃料燃烧不完全时热值变小
D.燃料的热值是燃料本身的特性,与其它因素无关
11.完全燃烧1kg柴油放出的热量能能使多少质量的水温度升高20℃?[已知柴油的热值是4.2×107J/kg,水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),假设放出的热量被水完全吸收](
)
A.2kg
B.20kg
C.50kg
D.500kg
二、填空题。
12.现有一杯酒精燃烧掉一半,与原来比较,剩余半杯酒精的比热容
,热值
。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
13.“嫦娥四号”于2019年1月3日成功着陆月球背面。发射“嫦娥四号”的火箭所使用的燃料主要是液态氢,这是利用了氢燃料__________的特性,火箭加速上升过程中机械能_______
(选填“增大”“减小”或“不变”)。
14.用煤气灶把2kg、初温为30℃的水烧到80℃,消耗了20g煤气,已知水的比热容4.2×103J/(kg·℃),煤气的热值为4.2×107J/kg,煤气灶烧水的效率为________%。
15.相同质量的干木柴和焦炭完全燃烧所放出的热量不同,这是由于不同种燃料
不同。焦炭的热值是3×107J/kg,完全燃烧2kg的焦炭放出的热量为_________
J。
16.某柴油机的效率为40%,消耗5kg的柴油转化成的机械能是 J。(q柴油=4.3×107J/kg)
三、综合计算题。
17.某家庭用的燃气热水器,将20kg的水从10℃加热到60℃,完全燃烧了0.21m3的煤气。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),煤气的热值为4×107J/m3。试求:
(1)煤气完全燃烧放出的热量是多少?
(2)水吸收的热量是多少?
(3)该热水器烧水的效率是多少?
18.现有一辆汽车在水平高速公路上以100km/h的速度匀速行驶,百公里耗油量为10L,若汽车匀速行驶时所受的牵引力为1800N。已知汽油密度p=0.7×103kg/m3,汽油热值q=4.6×107J/kg。求:
(1)汽车行驶百公里牵引力所做的功;
(2)汽车百公里消耗的汽油完全燃烧所放出的热量;
(3)汽车发动机的效率。(计算结果保留一位小数)
一、选择题。
19.(2019,深圳4)下列说法正确的是(??)
A.燃料燃烧越充分,它的热值就越大
B.内燃机用水做冷却液,是因为水的比热容较大
C.敲击大小不同的编钟,发出声音的音色不同
D.在闹市区安装噪声监测装置,可以减弱噪声
二、填空题。
20.(2019,广西北部湾经济区20)汽车的发动机常用水作为降温的物质,这是因为水的_________较大的缘故。汽油的热值是4.6×107J/kg,1kg汽油完全燃烧放出的热量是___________J。目前热机的效率还比较低,在热机的能量损失中,_______带走的能量最多,设法利用这部分能量,是提高燃料利用率的重要措施。
21.(2019,哈尔滨40)把质量为2kg,温度为25℃的水加热到75℃,水吸收的热量为
J,这些热量相当于完全燃烧
m3的天然气所放出的热量。【c水=4.2×103J/(kg?℃),q天然气=4.2×107J/m3】
22.完全燃烧0.1m3天然气可放出
J的热量(天然气热值为3.2×107J/m3)。
23.(2019,绥化18)我国北方房屋中的“暖气”用水作为介质,是因为水的________大;火箭用液态氢作燃料,是因为液态氢的________大。
24.(2019,郴州20)用液化气灶烧水,把1.5kg初温为20℃的水加热到100℃,需要吸收的热量为
J。若上述过程中完全燃烧了0.021kg液化气,且只有60%的热量被水吸收,则液化气的热值为
J/kg。[c水=4.2×103J/(kg?℃)]
25.(2019怀化28)某种国产汽车,当它在某平直公路上以20
m/s速度匀速行驶时,每百公里的油耗为
6
L,
汽车行驶500s,则汽车消耗的汽油是
L,假设汽车在运动过程中受到的平均阻力是495
N,则汽油机的效率是
%
(已知汽油的热值是3.3×107
J/L)。
26.(2019,无锡18)用煤气灶将质量为4kg的水,从25℃加热到50℃,水吸收的热量为
J。若水吸收的热量等于煤气燃烧所放出的热量,则需要完全燃烧
kg的煤气。[c水=4.2×103J/(kg?℃),q煤气=4.2×107J/kg]
三、综合计算题。
27.(2019,聊城24)2019年5月6日,聊城首批30辆氢燃料新能源公交车投放使用。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,被认为是22世纪最理想的能源,[c水=4.2×103J/(kg?℃),q氢=1.4×108J/kg)求:
(1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量;
(2)若这些热量全部被质量为200kg,温度为15℃的水吸收,则水升高的温度;
(3)某氢能源公交车以140kW的恒定功率做匀速行驶,如果0.3kg的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等,则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。
28.(2019,孝感16)一辆厢式小货车某次运货,满载后总质量是5.0×103kg,在平直的公路上匀速行驶100km,耗油10kg,货车受到的阻力是总重力的0.05倍,发动机的牵引功率是50kW(油的热值是5.0×107J/kg,g=10N/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。
29.(2019,云南23)太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一,如今太阳能热水器已走进了千家万。如图所示,某家庭太阳能热水器接收太阳能总有效面积为2m2,1m2面积上1h接收到的太阳能平均为2.52×106,若阳光照射该热水器5h,可以使量为80kg的水温度升高30℃,[
c=4.2×103J/(kg?℃),q干木柴=1.2×107J/kg]。求:
(1)水吸收的热量;
(2)若这些水吸收的热量全部由燃烧干木柴来提供,需要完全燃烧多少千克干木柴(假设干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收);
(3)该太阳能热水器的效率及开发利用太阳能的优点。
第十四章
内能的利用
第2节
热机的效率
参考答案
1.B
2.D
3.C
4.化学
内
5.
热值
J/kg(J/m3)
6.
完全燃烧放出的热量是多少J
7.Q放=qm
Q放=qv
8.
燃料没有完全燃烧
有热量损失
9.
炉子的效率
热机的效率
10.D
11.D
12.不变
不变
13.热值大
增大
14.40%
15.热值
6×107
16.8.6×107J
17.
(1)8.6×106J
(2)4.2×106J
(3)50%
18.
(1)1.8×108J(2)3.22×108J(3)55.9%
19.B
20.比热容
4.6×107
废气
21.4.2×105
10-2
22.3.2×106
23.比热容
热值
24.5.04×105
4×107
25.
0.6
25%
26.4.2×105
0.01
27.解:(1)0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量:
Q放=qm=0.3kg×1.4×108J/kg=4.2×107J
(2)水吸收的热量:Q吸=Q放=4.2×107J
由Q吸=cm△t得水升高温度:
△t===50℃
(3)公交车所做的功:W=Q放=4.2×107J
由P=得公交车行驶时间:
t===300s
28.解:(1)货车受到的重力
G=mg=5.0×103kg×10N/kg=5.0×104N
货车做匀速运动,所以货车受的牵引力
F=f=0.05G=0.05×5.0×104N=2500N
(2)由P=Fv得,货车匀速行驶的速度
V===20m/s
(3)牵引力做的功:
W=Fs=2500N×1×105m=2.5×108J
燃油燃烧放出的总能量
Q放=qm=5.0×107J/kg×10kg=5.0×108J
货车发动机的效率:
η=×100%=×100%=50%
29.
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