14章内能的利用单元提升练习
一、选择题
1.关于温度、热量和内能,下列说法中不正确的是(
)
A.0℃的冰块内能一定不为零
B.物体温度升高,内能一定增加
C.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
D.温度高的物体,内能不一定大
2.如图所示,把热水壶放在煤气灶上烧水的过程中,下列说法正确的是( )
A.煤气的燃烧过程是内能转化为化学能
B.煤气燃烧越充分,它的热值越大
C.水的温度越高,水分子运动越剧烈
D.烧水的过程是通过做功的方式改变水的内能
3.下列说法中正确的是(
)
A.电饭锅工作时,将内能转化为电能
B.电风扇工作时,将机械能转化为电能
C.干电池给灯泡供电时,将电能转化为化学能
D.在阳光照射时,太阳能电池将太阳能转化为电能
4.如图所示是四冲程汽油机的一个工作循环示意图,其中属于做功冲程的是
A.
B.
C.
D.
5.一台柴油机,一定质量的柴油完全燃烧时,放出了7.5×108
J的热量,其中有4.5×108J的能量以各种形式损失掉了,可知该柴油机的效率是( )
A.30%
B.40%
C.48%
D.60%
6.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.使燃料燃烧更充分,可以提高热机效率
C.燃料燃烧释放的热量越大,热值越大
D.热值和热机效率都是定值,与外界条件无关
7.将一瓶酒精用去三分之一,则剩余酒精的密度、比热容和热值
(
)
A.都不变
B.都变为原来的三分之二
C.热值不变,密度、比热容变为原来的三分之二
D.热值变为原来的三分之二,密度、比热容不变
8.一杯酒精用掉一半,剩下一半的酒精的质量、密度、比热容和热值的情况是(
)
A.质量.密度.比热容和热值不变
B.质量和密度变为原来的一半,比热容和热值不变
C.质量和热值变为原来的一半,密度和比热容不变
D.质量变为原来的一半,密度.比热容和热值不变
9.如图所示的实验或机器均改变了物体的内能,其中与另外三个改变内能方法不同的是(
)
A.观察水的沸腾
B.空气推动塞子时,内能减少
C.空气被压缩时内能增大
D.内燃机压缩冲程
10.1964年人类制成了世界上第一盏用海浪发电的航标灯.它的气室示意图如图所示,其工作原理是利用海浪上下起伏的力量将空气吸入气室,压缩后再推入工作室,然后推动涡轮机带动发电机发电.那么
A.当海水下降时,阀门K1开启,阀门K2关闭
B.当海水上升时,阀门K1关闭,阀门K2开启
C.航标灯消耗的电能是空气的机械能转化来的
D.航标灯消耗的电能是海水的机械能转化来的
二、填空题
11.质量为50kg的水温度从20℃升高到50℃吸收的热量是________J,这些热量如果完全由煤气燃烧来提供,至少需________kg的煤气.(水的比热容为4.2×103J/(kg?℃),煤气的热值4.2×107J/kg).
12.如下图所示,是四冲程汽油机工作的部分冲程示意图,其中________
图是做功冲程,________
图是依靠飞轮的惯性来完成的冲程。
13.一台柴油机飞轮的转速为2400r/min,则在1s内,柴油机完成__个冲程;对外做功的次数是__.
14.在汽油机的一个工作循环中,内能转化为机械能的是________冲程;某品牌汽车行驶100km消耗汽油7kg,这些汽油完全燃烧能放出________
J的热量.(汽油的热值q=4.6×107J/kg)
15.我国于2017年5月18日在南海海域成功试采“可燃冰”,“可燃冰”作为新型能源,有着巨大的开发使用潜力,在相同条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量可达到天然气的数十倍.如果“可燃冰”热值是天然气的10倍,设天燃气热值为4.2×107J/kg,完全燃烧0.5kg“可燃冰”放出的热量为_____J;若在不考虑热量损失的情况下,这些热量能使800kg、45℃的水刚好达到沸点,则此时水的沸点是_____℃,水面上方的气压_____1标准大气压.(选填“大于”、“小于”或“等于“)(c=4.2×103J/kg?℃))
16.2020
年
5
月
5
日,长征五号
B
运载火箭在海南文昌首飞成功,5月
8日,火箭搭载的新一代载人飞船试验船返回舱,在三把巨型降落伞牵制下于东风着陆场区平安着陆。该火箭使用的燃料主要是液态氢,若完全燃烧
0.5kg
的氢燃料,可放出的热量是_________J,
若这些热量有
84%被质量为
1.0×104kg
的水吸收,水的温度能够上升_________℃。由于与大气剧烈摩擦,返回舱在大气层中降落时会在舱表产生三千多度的高温,如同一个带着长尾的火球,但是舱的内部却是常温,这主要是返回舱表面涂有防热层,表层材料在高温升华时_________(选填“吸收”或“放出”)大量热量;降落伞的主要作用是让返回舱在减速落地前,重力势能______(选填增大、减小或不变,下同),动能________。[,]
17.汽车四冲程内燃机的一个工作循环一般分为吸气、压缩、做功、排气四个冲程,在这四个冲程中,把机械能转化为内能的是______冲程.某单缸四冲程内燃机飞轮转速为1200r/min,该内燃机每秒钟对外做功的次数为______次
18.如图所示,用酒精灯给水加热一段时间后,观察到软木塞冲出试管口
(1)软木塞冲出试管口,说明力能改变物体的________.
(2)此过程中,水蒸气减少的内能___
(选填“大于”、“等于”或“小于”)软木塞增加的机械能,这与热机的_______冲程相似.
19.在“母亲节”这天,小唐同学为妈妈炖了一碗排骨汤,然后用盆子装了5kg的水,将装汤的碗放在水中进行冷却.小唐同学用水进行冷却主要是利用了水的________大.过了一会儿,水温由20℃升高到25℃,水吸收的热量为_________J[c水=4.2×103J/(kg·℃)].
三、解答题
20.小明和小李学习了燃料的热值后,他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系.他们组装了如图1和2所示的装置进行实验,记录结果见下表:
(1)为了保证实验结论的可靠性,小明和小李选择了两套完全相同的装置,并且控制油的质量以及水的质量相等.但对于两杯水的初温他们的看法却不同.请将下列他们的想法补充完整.
①小李认为实验中是直接用______来表示煤油和菜籽油放出热量的多少.所以,实验中两杯水的初温可以不同.
②小明认为因为探究过程中他们采用了控制变量法,所以只有燃料的______不同,其他因素都必须控制相同.如果两杯水的初温不同,那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同,于是两杯水的散热情况就不相同,就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多,而水吸收的热量少、水温变化低的情况.所以,实验时必须控制水的初温相同.
③你认为______(选填“小明”或“小李”)的想法更合理.
(2)根据他们的实验记录,你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大是______.
(3)小明和小李在实验前用天平分别测出了烧杯中水的质量以及燃油的质量.并由记录的数据,利用公式Q吸=cm(t﹣t0)计算出了水吸收的热量.小辉他想通过这些数据计算出煤油和菜籽油的热值.你认为他的计算结果是______的.(选填“可靠”或“不可靠”)理由是________________________.
21.可燃冰是一种新型能源,它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质,主要成分是甲烷,其开采是世界难题,据中央电视台2017年5月18日报道,我国可燃冰已试采成功,技术处于世界领先,用燃气锅炉烧水时,把质量为500kg,初温为20℃的水加热到100℃,共燃烧了12m3天然气,已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg?℃),天然气的热值q=4.2×107J/m3,可燃冰的热值为同体积天然气的160倍,求:
(1)水吸收的热量;
(2)燃气锅炉烧水时的效率;
(3)若换用可燃冰,应使用多少m3可燃冰.
22.某家庭需要将50kg、20℃的水加热到60℃作为生活用热水,他们利用煤气灶烧水,需燃烧0.8kg的煤气.已知c水=4.2×103J/(kg·℃),q煤气=4.2×107J/kg.求:
(1)水吸收的热量Q吸;
(2)完全燃烧0.8kg煤气放出的热量Q放;
(3)煤气灶烧水的效率η.(保留一位小数)
答案
1.C
2.C
3.D
4.C
5.B
6.B
7.A
8.D
9.A
10.D
11.6.3×106
0.15
12.乙
甲
13.80
20
14.做功
3.22×108
15.2.1×108
107.5
大于
16.7×107
1.4
吸收
减小
减小
17.压缩
10
18.运动状态
大于
做功
19.比热容
1.05×105
20.水温升高的多少
种类
小明
煤油
不可靠
燃油不可能完全燃烧且燃油燃烧放出的热量不能完全被水吸收.
21.(1)1.68×108J;(2)33.3%;(3)0.075m3
22.(1)
8.4×106J;(2)
3.36×107J;(3)25%.