人教版九年级物理全册第十四章 第2节 热机的效率同步练习word版有答案

第2节　热机的效率
1．2019年8月19日晚20时03分，我国在西昌卫星发射中心成功发射中星18号卫星。发射卫星的火箭常使用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢具有(　　)
A．较低的凝固点
B．较低的沸点
C．较大的比热容
D．较大的热值
2．木炭的热值为3.4×107
J/kg，它表示1
kg木炭(　　)
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．下列关于热值的说法正确的是(　　)
A．2
kg煤的热值大于1
kg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，只与燃料的种类有关，与其他因素无关
4．如图1所示是某内燃机能量流向图，该内燃机的热机效率是(　　)
图1
A．25%
B．35%
C．40%
D．75%
5．有经验的柴油机维修师，不用任何仪器，只是靠近柴油机排气管口观察和用鼻子闻一下，并将手伸到排气管口附近感觉一下尾气的温度，就能初步判断这台柴油机的节能效果。在同样负荷的情况下，关于柴油机的节能效果，下列判断正确的是(　　)
A．尾气的温度越高，柴油机越节能
B．尾气的温度越低，柴油机越节能
C．尾气的柴油味越浓，柴油机越节能
D．尾气的颜色越黑，柴油机越节能
6．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
7．为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是(　　)
A．让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全
B．在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损失
C．尽量减少热机内部各部件间的摩擦
D．尽量增加热机的工作时间
8．
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__________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”)。
9.如图2所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10
g，烧杯内的液体质量也相同。
图2
(1)比较不同燃料的热值，应选择________两图进行实验，实验中通过观察__________________比较两种燃料的热值；比较不同物质的比热容，应选择________两图进行实验，实验中通过比较____________________来比较液体吸热的多少。
(2)比较不同物质的比热容，选用图中适合的装置加热相同时间后，液体a升温多，由此可知：质量相同的液体a与b，升高相同的温度时，液体a吸收的热量________(选填“大于”“等于”或“小于”)液体b吸收的热量。
(3)若图甲烧杯中为50
mL的水，10
g酒精完全燃烧使温度计示数升高了20
℃。[水的比热容为4.2×103
J/(kg·℃)]
①水吸收的热量为____________。
②若酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则计算出酒精的热值是____________。
③算出的酒精的热值与标准值相比________(选填“偏大”“偏小”或“一样大”)。
10．阿根廷科学家设计了一款“牛屁屁收集器”：在牛背上装有一个塑料袋，通过导管收集牛体内排出的气体。从一头成年牛平均每天排放出的气体中可提取0.21
kg甲烷。若这些甲烷完全燃烧放出的热量全部被水吸收，可使多少千克的水从20
℃升高到70
℃？[q甲烷＝5.6×107
J/kg，c水＝4.2×103
J/(kg·℃)]
11．若天然气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收，现要在标准大气压下把5
L的水从20
℃加热至沸腾。已知水的比热容为4.2×103
J/(kg·℃)，天然气的热值为q天然气＝4×107
J/m3。求：
(1)在这个过程中水吸收的热量。
(2)需完全燃烧天然气的体积。
12．
已知天然气的热值为3.8×107
J/m3，水的比热容为4.2×103
J/(kg·℃)。求：
(1)完全燃烧1.4×10－2
m3天然气放出多少热量。
(2)若某天然气灶的效率为60%，则这些天然气可将质量为3.8
kg、初温为25
℃的水加热到多少摄氏度。(当地的大气压强为标准大气压)
13．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，求：
(1)汽车的行驶速度。
(2)消耗的燃油完全燃烧放出的热量。
(3)汽车牵引力的功率。
(4)汽车发动机的效率。
答案
1．D
2．D
3．D　
4．B　5．B　6．A　
7．D
8．1.2×107　
不变
9．(1)甲、乙　温度计示数的变化　甲、丙
加热时间的长短
(2)小于
(3)①4.2×103
J　②4.2×105
J/kg　③偏小
10．甲烷完全燃烧放出的热量：
Q放＝m甲烷q甲烷＝0.21
kg×5.6×107
J/kg＝1.176×107
J；
由题知，Q吸＝Q放＝1.176×107
J，
根据Q吸＝cm(t－t0)可知，
m水＝＝＝56
kg。
11．(1)水的质量为m＝ρV水＝1.0×103
kg/m3×5×10－3m3＝5
kg，
在标准大气压下水的沸点是100
℃，
水吸收的热量：Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103
J/(kg·℃)×5
kg×(100
℃－20
℃)＝1.68×106
J。
(2)由η＝可得天然气完全燃烧放出的热量：
Q放＝＝＝3.36×106
J，
由Q放＝Vq得需要完全燃烧天然气的体积：
V＝＝＝0.084
m3。
12．(1)完全燃烧1.4×10－2m3天然气放出的热量：
Q放＝Vq＝1.4×10－2m3×3.8×107
J/m3＝5.32×105
J。
(2)由η＝可得，水吸收的热量：
Q吸＝ηQ放＝60%×5.32×105
J＝3.192×105
J；
由Q吸＝cmΔt可得，水升高的温度：
Δt＝＝＝20
℃，
则水的末温为t＝t0＋Δt＝25
℃＋20
℃＝45
℃。
13．(1)汽车的行驶速度：
v＝＝＝72
km/h。
(2)消耗的燃油完全燃烧放出的热量：
Q放＝mq＝1.5
kg×4.6×107
J/kg＝6.9×107
J。
(3)汽车牵引力所做的功：
W＝Fs＝2000
N×6.9×103
m＝1.38×107
J，
汽车牵引力的功率：
P＝＝＝40000
W＝40
kW。
(4)汽车发动机的效率：η＝＝＝0.2＝20%。