14.2热机的效率
专题练习
一、选择
1
.甲、乙两台汽油机,甲的效率比乙高,则?(?
)
A.甲每秒钟做的功比乙每秒钟做的功多?
B.甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少?
C.消耗同样多的汽油,甲做的有用功比乙做的有用功多?
D.做同样多的有用功,甲消耗的汽油比乙消耗的汽油多?
2.
我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭,成功将第二颗北斗导航卫星送入预定轨道。“长征三号丙”运载火箭采用液态氢做为火箭的燃料,原因是液态氢具有(
)
A.较大的比热容
B.较低的沸点
C.较大的热值
D.较高的凝固点
3.
北京国际汽车展览会于4月21-25日在北京中国国际展览中心新、老展馆同时拉开大幕.某人为了测试汽车发动机的效率,开车以60Km/h的平均速度行驶了120Km,用去汽油25L,已知汽油的密度为0.7×103kg/m3
,
热值为4.6×107J/kg,发动机的功率为32KW,则该汽车发动机的效率为(??
)
A.?28.8%?
B.?36.5%??C.?23.6%??D.?38%
4.
烧开同样一壶水,完全燃烧的干木材与完全燃烧的无烟煤质量不同,是因为干木材和无烟煤具有不同的(
)
A.热值
B.比热容
C.内能
D.热量
5.
发射卫星的火箭使用的燃料主要是液态氢,这是利用了氢燃料的(??
)
A.?热值大??
B.?比热容大
C.?密度大?
D.?以上说法都不正确
6.
向酒精灯内添加适量酒精后,酒精的热值与灯内原来的部分相比较(
)
A.
变大
B.
不变
C.
变小
D.
无法确定
二、填空
7.
把1
kg初温为35
℃的水加热到85
℃,消耗了10
g的煤气,此过程水吸收的热量为
______
J,加热装置的效率为_______(煤气的热值q煤气=4.2×107
J/kg)。
8.
一个成年人参加一次长跑,身体消耗的能量为6.6×106J,这些能量相当于完全燃烧0.55kg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.
有一箱木炭,它的质量为10kg,其热值为3.4×107J/kg。若用掉一半,剩下木炭的热值为________J/kg。半箱木炭燃烧最多放出的热量是________J。
三、计算
10.
莲莲家的汽车尾部上标有“2.0T”的字样,其中“T”就是“涡轮增压”,是利用高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转,来带动同轴的“进气涡轮”也高速旋转,从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压,使汽油燃烧更充分,燃气压强更大,同时也减少了废气中的有害物质,达到提高发动机效率和减少废气污染的目的。这辆汽车的最低油耗可达0.2kg/(kW?h),已知汽油的热值为4.6×107J/kg。(温馨提示:最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量;0.2kg/(kW?h)表示获得1kW?h能量消耗0.2kg汽油,1kW?h=3.6×106J)。
求:(1)0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量为多少?
(2)该汽车发动机的效率最高可达多少?(结果保留整数)
11.
小明的爸爸新买了一辆小汽车,如图所示,小明坐着这辆汽车匀速行驶144km,用时2h,消耗汽油9kg,其发动机的功率为23kW.请运用所学的知识解答下列问题.(汽油的热值为4.6×107J/kg)
(1)汽车匀速行驶时所受的牵引力是多大?
(2)汽车发动机的效率是多少?
(3)观察小汽车的外型,判断小汽车在水平路面高速行驶和静止时,对地面压力哪一个大?为什么?
四、实验
12.
为比较酒精和碎纸片这两种燃料的热值,小明采用如图所示的装置进行实验:他将一定质量的酒精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中,点燃它们,分别给装有质量相等的水的两个相同烧杯加热,直至酒精和碎纸片完全燃烧.
小明设计了一张记录实验数据的表格,其中①②两项内容漏写了,请你帮他补充完整.
实验后小明根据实验数据利用公式Q=cmΔt算出了水吸收的热量,结合“10g酒精”这一数据,算出了酒精的热值.算出的酒精热值是否可靠,请说明理由
.
温度
燃料
加热前水温/℃
①
10g酒精
②
答案:
一、1-6:
C
C
A
A
A
B
二、7.
4.2×105
50%
8.
1.2×107;不变
9.
3.4×107;1.7×108???
三、10.
解:(1)0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量:
Q放=mq=0.2kg×4.6×107J/kg=9.2×106J。
(2)由题意,最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量。完全燃烧0.2kg汽油获得的能量为W=1kW?h=3.6×106J,
则汽车发动机的效率:
11.解:(1)发动机做的功:W=Pt=23000W×7200s=1.656×108J
汽车受的牵引力:F=W/s=1.656×108J/144000m=1150N
(2)发动机的效率:η=W/Q=23000W×7200s/4.6×107J/kg×9kg=40%
(3)根据汽车的形状,当汽车高速行驶时,汽车上方的空气流速大于下方的空气流速,所以上方的气压小于下方的气压,因此行驶时,对地面的压力将减小.静止时对地面的压力大.
四、12.
①加热后的水温/℃
②10g碎纸片
不可靠,酒精完全燃烧放出的热量不能全部被水吸收