人教版物理九年级上册同步训练14.2 热机的效率

人教版九年级上册物理同步训练
第2节　热机的效率
基础巩固
知识点1　燃料的热值
1.已知氢的热值为1.7×108
J/kg,表示的物理意义是　
　。火箭发射升空时,燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的　
　能,再转化为火箭的　
　能,火箭的燃料使用液态氢,主要是因为它的密度小且　
　大。?
2.“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,这说明“可燃冰”的　
　很大,若以10倍的关系粗略计算,1
kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为　
　J(q煤气=4.2×107
J/kg)。?
3.对于燃料的热值,下列说法正确的是(
　　)
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　
　(选填“高”或“低”)。?
5.关于热机效率,下列说法正确的是(
　　)
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(
　　)
A.25%
B.35%
C.40%
D.75%
能力提升
7.有如图所示的两套相同装置,分别在两个燃烧皿中放入质量相同的不同燃料,点燃后加热质量相等的同种液体,通过比较燃料　
　(选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”)后温度计示数的变化,来判断两种燃料的热值的大小。用比热容　
　的液体可以使实验现象更明显(实验中液体没有沸腾)。?
8.如图是内燃机的能流图,则内燃机的效率可表示为η=?
　×100%(用字母表示)。?
9.一台汽油机工作时的功率为P,在t时间内烧掉汽油的质量为m,此汽油燃烧的程度只有完全燃烧的80%,如果汽油的热值是q,则这台汽油机的效率表达式是?
　;请写出一种提高汽油机效率的途径:　
　。?
10.(怀化中考)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。当汽车行驶500
s,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)。?
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(
　　)
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.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B.q甲>q乙=q丙
C.q甲>q乙>q丙
D.q甲13.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(
　　)
A.5∶2
B.8∶5
C.5∶8
D.2∶5
14.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(
　　)
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
15.小林同学学习了燃料的热值后,自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了如图所示的装置进行实验,记录结果见下表:
燃料
加热前水温/℃
燃料燃尽后水温/℃
煤油
20
39
菜籽油
20
29
(1)为了保证实验结论的可靠,小林同学选择了两套相同装置,除了控制两烧杯中所装水的质量和初温相同外,还应控制　
　相同;?
(2)分析表中数据可得出:煤油和菜籽油两种燃料相比较,热值较大的是　
　;?
(3)小林还想利用本实验的方法测量煤油和菜籽油的热值,则他根据测量的结果计算出的这两种油的热值将比真实值　
　(选填“偏大”或“偏小”),原因是　
　。
16.(兰州中考)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1标准大气压)?
拓展延伸
17.小明家买了一辆以汽油为燃料的小汽车,经查阅资料,小明了解到以下信息:该车如以80
km/h的速度匀速行驶时,发动机的牵引力为780
N,油耗为(指汽车行驶100
km,需要消耗8
L汽油)。已知1
L=10-3
m3,汽油密度ρ=0.7×103
kg/m3,汽油热值q=4.6×107
J/kg。请你运用所学过的知识解答下列问题:
(1)8
L汽油的质量是多少千克?
(2)完全燃烧8
L汽油所放出的热量是多少焦耳?
(3)该车以80
km/h的速度匀速行驶时,它的发动机效率是多少?
参考答案
1.
1
kg的氢完全燃烧放出的热量是1.7×108
J　　内　　机械　　热值　
2.热值　　4.2×108　?
3.
C
4.高　
5.D
6.B
7.全部燃烧　小　
8.η=?　
9.?×100%　　使汽油尽量完全燃烧　。?
10.
0.6　　25　
11.B
12.
D
13.
B
14.
D
15.
(1)煤油和菜籽油的质量　?
(2)煤油　;?
(3)小　偏小　　燃料燃烧时有热量散失(合理即可)　。?
16.解:(1)完全燃烧1.4×10-2
m3天然气放出的热量
Q放=Vq=1.4×10-2
m3×3.8×107
J/m3=5.32×105
J
(2)由η=×100%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
℃
则水的末温度t=t0+Δt=45
℃
17.解:(1)V=8
L=8×10-3
m3
8
L汽油的质量
m=ρV=0.7×103
kg/m3×8×10-3
m3=5.6
kg
(2)完全燃烧8
L汽油所放出的热量
Q=mq=5.6
kg×4.6×107
J/kg=2.576×108
J
(3)汽车行驶100
km,牵引力做功
W=Fs=780
N×100×103
m=7.8×107
J
发动机的效率η=×100%=×100%≈30%