14.2热机的效率
同步练习题
一、选择
1.
煤的热值大于干木柴的热值,这里是指(??
)
A、煤比干木柴含有的热量多一些
B、烧煤比烧干木柴产生的温度高一些
C、烧煤比烧干木烧产生的热量多一些
D、要使它们放出相同的热量,烧煤用的质量较少
2.
一户四口之家,单独使用不同种类的燃料时,平均月消耗量分别为:木柴约200kg,烟煤约80kg,液化石油气约30kg,煤气约60kg.这四种燃料中热值最高的是( )
A.液化石油气
B.煤气
C.烟煤
D.
木柴
3.
下列有关内能利用的说法正确的是( )
A.
燃料的热值越大,燃烧时放出的热量越多
B.
通过技术改进,热机效率可达100%
C.
各种形式的能量都可以相互转化
D.
热机的工作过程是将燃料燃烧获得的内能转化成机械能的过程
4.
我国随着航天事业发展需要,正在研制大功率液氢发动机。这种发动机主要是因为氢是有
(
)
A.较小的密度
B.较大的比热容
C.较高的热值
D.较低的沸点
5.
关于热机,下列说法中正确的是( )
A.效率越高的热机功率也越大
B.热机所用燃料的化学能转化成的内能越多,效率越高
C.寒冷的冬天,晚上要把热机水箱中的水放掉是为了防止水箱被冻裂
D.使用热值高的燃料可提高热机的效率
6.
汽油的热值是4.6×107
J/kg,它的物理意义是(
)
A.燃烧1
kg汽油能放出4.6×107
J的热量
B.完全燃烧1
kg汽油能放出4.6×107
J的热量
C.完全燃烧1
kg汽油能放出4.6×107
J/kg的热量
D.1
kg汽油含有4.6×107
J的热量
二、填空
7.
我市部分公交车已使用天然气来代替燃油.某公交车在一段时间内消耗了420g天然气,若这些天然气完全燃烧,可放出热量________J,若天然气烧水时的效率是80%,这些热量可使40kg的水由30℃升高到________℃.(天然气的热值为4.0×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg?℃),当时大气压为1个标准大气压)
8.
被誉为“气都”的达州,天然气储量丰富,天然气是
能源.小明同学需要在标准大气压下烧开初温为20℃、质量为3kg的一壶水,如天燃气完全燃烧放出热量的80%被水吸收,则要完全燃烧
m3的天然气.[天然气的热值取3.0×107J/m3,C水=4.2×103J/]
9.
近年来沈阳市采取了居民小区集中供热的方式,拆除了千余根烟囱,减小了高温的废气向周围大气的扩散.及它与大气层间的热传递,减轻了对大气的污染,提高了燃料的利用率,减少了能量的损失,根据上述内容请你找出一个与物理相关的名词
.
三、计算
10.
某物理兴趣小组的同学,用煤炉给10kg的水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线.若在6min内完全燃烧了0.2kg的煤,水的比热容为4.2×103J/(kg?℃),煤的热值约为3×107J/kg.
求:(1)煤完全燃烧产生的热量;
(2)经过6min时间加热,水所吸收的热量;
(3)煤炉烧水时的热效率.
四、综合
11.
小明学习了热学的有关知识后,知道水的比热是4.2×103焦/(千克?℃),他想估算一下自己家每天烧水、做饭需要的热量,于是小明仔细记录了他家每天烧水、煮饭、炒菜需要的时间,并把它折算成烧水时间,相当于每天将30千克20℃的水烧开.
(1)小明家每天烧水做饭需要多少热量?
(2)如果普通煤的燃烧值为3×107焦/千克,从理论上讲小明家每天烧水做饭需要多少千克煤?
(3)小明家实际平均每天需要烧4块蜂窝煤,按每块蜂窝煤含煤0.5千克算,他家每天实际用煤2千克,由此小明计算出他家煤炉的效率只有16.5%,你认为小明家煤炉效率低的原因是什么?
(4)从大的方面讲,家用煤炉除了热效率低浪费能源的缺点外,另一个主要缺点是什么?
12.现代生活中最重要的交通运输工具——汽车,与我们的生活走得越来越近了.
(1)某单缸汽油发动机汽缸的活塞面积是120
cm2,做功冲程中活塞移动的距离是30
cm,气体的平均压强是5×105
Pa.汽油的热值是4.6×107
J/kg,每次做功耗油0.2
g.则气体一次膨胀对活塞做的功是
J;若每次做功过程中汽油的90%完全燃烧,每次汽油燃烧放出的热量是
J;排气过程中,废气温度
,内能
.
(2)汽油的热值4.6×107
J/kg含义:
.
(3)汽油机的效率很低,主要原因之一是
带走了大量的能量.
答案:
一、1-6:
D
A
D
C
C
B
二、7.
1.68×107;100
8.
不可再生
0.042
9.
热传递(或扩散、能量)
三、10.
解:(1)煤完全燃烧产生的热量:
Q放=mq=0.2kg×3×107J/kg=6×106J,
(2)由图可知,经过6min时间加热后水温由20℃达到80°,
则水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)
=4.2×103J/(kg?℃)×10kg×(80℃﹣20℃)
=2.52×106J;
(3)煤炉烧水时的热效率:
η=×100%=×100%=42%;
答:(1)煤完全燃烧产生的热量为6×106J;
(2)经过6min时间加热,水所吸收的热量为2.52×106J;
(3)煤炉烧水时的热效率为42%.
四、11.
解:(1)小明家每天烧水做饭需要1.008×107J的热量;(2)小明家每天烧水做饭需要0.336kg煤;
(3)小明家煤炉效率低的原因是煤不能完全燃烧、热量散失严重;
4)家用煤炉另一个主要缺点是产生废渣、废气,造成环境污染.
12.
(1)
1800
8280
降低
减少
(2)
1kg汽油完全燃烧放出的热量为4.6×107J.
(3)
尾气