九年级物理全册13.4热机效率和环境保护同步练习1(新版)沪科版

1、 13.4 热机效率与环境保护 基础训练 知识点 1 燃料的热值 1“可燃冰”作为新型能源，有巨大的开发潜力。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。这表示“可燃冰”的（ ） A. 热量很大 B. 温度很高 C. 热值很大 D. 比热容很大 2. 截止到 2015 年，全球处于使用状态的汽车数量已突破 10 亿辆以上。每辆汽车每年耗油 1. 8t , 这些汽油完全燃烧放出的热量为 J （q汽油=4.6 x 10 7J/kg）;当汽车从身边经过时，我们会闻 到汽油味，说明汽油分子在不停地做 _。 3. 一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量为 6.6 x 106J，这些能量相

2、当于完全燃烧 0.55kg 的干木柴才能得到。则干木柴的热值为 _，如果用掉一半后，干木柴的热值将变 为 _ 。 知识点 2 热机效率 4.某电动机工作的效率是 83%从能量转化看，它表示电动机工作时（ ） A.总共只消耗了 83%的电能 B.将 83%的电能转化成机械能 C.将 83%的电能转化成内能 D.将 83%的机械能转化成电能 5. 一台效率为 40%勺柴油机，当输出 值是 4.3 x 107J/kg ）（ ） 3.44 x 107J 有用功时，消耗的柴油质量是多少？（柴油的热 A.0.8kg B.2kg C.0.32kg D.2.8kg 6.小明家用燃气灶烧水时，把质量为 2kg，

3、初温为 20C的水加热到 100C，共燃烧了 0.02m3的 天然气（假设天然气完全燃烧），已知水的比热容为 c水=4.2 x 103 J/ （ kg C）,天然气的热值为q=8.4 7 3 x 10 J/m 。求： （1） 水吸收的热量； （2） 燃气灶烧水时的效率是多少? 知识点 3 环境保护 7. 下列有关热机的说法正确的是 （） A. 内燃机的冷却液需要用比热容较大的物质 B. 内燃机的做功冲程是机械能转化为内能的过程 C. 汽油机消耗的汽油可循环使用，是取之不尽的能源 2 D. 热机的使用缓解了城市的热岛效应3 8. _ 某出租车在一段时间内消耗了 420g 天然气，若这些天然气完全

4、燃烧，可放出热量 _J, 这些热量可使质量为 _ kg 的水由 20C升高到 100C天然气的热值为 4.4 X 107J/kg，水的比热 容为 4.2 X 103J/ （kg?C）;天然气燃烧时将 _ 能转化为内能。 综合训练 9. 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，下列判断中正确的是（ ） 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. 尾气的颜色越发黑，柴油机

5、越节能 kg 干木柴。（q干木柴=1.2 X 107 J/kg ） 12. 内燃机一个工作循环有吸气、压缩、做功、排气四个冲程，实现将内能转化为机械能的是 _ 冲程。发动机运行前必须加润滑油， 是为了 _ 。某品牌汽车运行 100km 耗油 8kg , 这些汽油完全燃烧要放出 _ J 的热量。（汽车的热值q=4.6 X 107J/kg ） 13. （1）某同学用如图装置测酒精的热值加热前酒精灯的质量为 m，加热一段时间后变为 m； 烧杯中水的质量为 M水的初温t1，末温t2,水的比热容用c表示用以上符号表达该同学测酒精 10.如图所示为内燃机的能量流向图，热机效率（ n）等于（ ） A.旦 X

6、 100% E4 C. 4 X 100% D E1 E4 E1 E2 E3 E4 E5 X 100% 11.在一标准大气压下，把体积为 2L,温度为 20C的水烧至沸腾，水至少需要吸收 热量。.旦 X 100% 4 热值的计算式： _ .该同学测算发现，测量值比课本中的“标准值”小很多，请你写 一条产生该误差的原因: （2）有一种“涡轮增压” （T 型）轿车，通过给发动机更足量的空气使汽油更充分地燃烧，比 普通轿车（L 型）更节能，排气更清洁.同样的汽油（如 97#）加在 T 型轿车内比加在 L 型轿车内热 值 _ （填“更大”或“一样大”或“更小” ）. 14. 在 1 标准大气压下，将质量

7、为 50kg，温度为 20C的水加热至沸腾，水需要吸收 _ J 的热量目前，遵义市正在创建环保模范城市，正大力推广使用天然气等清洁能源，若上述这些热 量由燃烧天然气提供， 且天然气完全燃烧放出的热量有 30%水吸收，则需完全燃烧 _ m3的天 然气.水比热容为 4.2 x 103J/ （kg?C），天然气热值为 4X 107J/m3. 15. 某同学用如图所示装置测量酒精热值，他在烧杯中加入 300g 水，调好装置后，加热使水温 升高 50C，水需要吸收的热量为 ，他测得此过程中消耗了 6g 酒精，利用酒精燃烧放出的热量 与水吸收的热量相等， 算得酒精热值 q= J/kg ,他查表得到q酒精=

8、3.0 x 10 J/kg，发现两者偏差较 大，你认为其中的原因可能是 _ （写出一条原因即可）。 16. 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. （1） 小明设计了一张记录实验数据的表格，其中两项内容漏写了，请你帮他补充完整. （2） 实验后小明根据实验数据利用公式 Q=cnA t 算出了水吸 收的热量，结合“ 10g 酒精”这5 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 _ 燃料 加热前水温/C 1

9、0g 酒精 17. 为“节能减排”，2014 年山东省荷泽市大力推广使用新能源公交车，首批 50 辆 LNG(液化天 然气)公交车已投入运营，如图所示。资料显示：使用新能源汽车后，尾气中的有害气体排放明显 减少。 根据下表提供的信息，通过计算说明: 热机效率 热值 价格 天然气发动机 n 1 =45% 7 3 q1 =2.3 x 10 J/m 4.5 元/m1 2 3 4 1 天然气汽车燃烧 im 天然气所做的有用功是多少？做同样多的有用功，汽油车需要燃烧多 少 kg 汽油？ 2 若某公交汽车每天消耗 100 卅的天然气，与用汽油相比，它每天节约的运行成本是多少？ 18. 某汽车公司组织了一次

10、新车型节油大赛，比赛分两组：第一组使用 A 型车(排量 1.6 升)。 第二组使用 B 型车(排量 2.0 升)。A、B 型车外观和体积相同，属于同一产品系列。 (1) 你认为下列哪些评价方式可以作为比赛评价标准 ？ _ (填序号) 消耗相同体积的汽油，比谁行驶的路程长； 行驶相同的路程，比谁消耗的汽油体积少； 行驶相同的路程，比谁用的时间短； 用“ 行驶的路程 ”的比值大小作比较。 消耗汽油的体积 (2) _ 下表是三位车手的比赛成绩，第一组比赛中最节油的选手是 _ 。 6 汽油发动机 n 2 =30% q2 =4.6 x 10 7j/kg 9.0 元/kg 组别 选手 驾驶车型 消耗汽油(

11、L) 行驶时间(min) 行驶路程(km) 第 马健 A 型 1 23.2 20.23 -一- 董杰 A 型 1 28.6 22.59 组 陈超 A 型 1 27.5 22.80 第 马健 B 型 1 15.3 17.68 -二二 董杰 B 型 1 18.2 19.10 组 陈超 B 型 1 17.3 18.25 经典考题 19. 向酒精灯内添加适量酒精后，燃料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 20. 质量为 2kg 的某种物质温度从 20C升高到 40C时，吸收的热量是 1.88 X 10 4J，该物质的比 热容是 _ J/ (kg?C)。如

12、果不考虑热量散失，需要完全燃烧 _ kg 干木柴来提供热量。(q木柴 =1.2 X 10 7J/kg ) 21. 木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料， 对它们取不同质量进行完全燃烧， 得到了下表的数据： 燃料的质量/g 100 200 300 400 燃料完全 Q木柴/J 1.3 X 106 2.6 X 106 3.9 X 106 5.2 X 106 燃烧放出 焦炭/J 6 3.0 X 10 6 6.0 X 10 6 9.0 X 10 6 12.0 X 10 的热量 Q木炭/J 6 3.4 X 10 6 6.8 X 10 6 10.2 X 10 6 13.6 X 10 (1)从表中的数据可以得到

13、，相同质量的不同燃料，它们完全燃烧所释放的热量是 的；对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越 _ 。 (2) _ 从表中的数据还可以看出， 对于同一种燃料， _ 和 _ 的比值是不变的，这个 不变的比值，反映了燃料本身的一种性质，物理学中把它称之为 _ ，它是用来描述燃料完全 燃烧时，释放热量能力大小的物理量。 (3) 完全燃烧 0.01m3的天然气放出的热量是 J ;如果这些热量完全用于加热水， 可使 kg 的水温度升高 10C ;实际加热这些水所燃烧的天然气比上述要多许多，原因是用燃气灶烧水时， 3 从本次比赛数据看， _ 型车比较节油。 (4) 近年来，政府鼓励小排量、限制大排

14、量汽车有什么意义 7 除了水吸收的热量外，一部分传给了盛水的容器，另外一部分传给了 _ (答一个即可)。q 7 3 3 天然气=4.2 X 10 J/m , c 水=4.2 X 10 J/ ( kg?C) (4) 在烧水过程中，人们关心的是燃烧天然气所放出的热量中有多少被水吸收，为了衡量水吸 收的热量在完全燃烧天然气放出的热量中所占比例，物理中引入 _ 来描述，我们总是希望它的 值越 _ 越好。 22. 某学习小组同学想研究酒精灯烧水时的热效率他们用酒精灯给 100g 的水加热，经过一段 时间测得水温升高了 60C、 消耗了 4.2g 酒精.已知： 水的比热容为 4.2 X 103J/ (kg

15、?C),酒精的 热值为 3X 107J/kg .求: (1) 此过程中水吸收的热量； (2) 4.2g 酒精完全燃烧放出的热量； (3) 酒精灯烧水时的热效率.8 参考答案 1.C 10 2.8.28 X 10 无规则 3. 1.2 X 107J/kg 1.2 X 107J/kg 解析：干木柴的热值为 Q 6.6 106J 7 q 1.2 10 J/kg。热值是燃料本身的一种特性， 热值大小取决于燃料的种类, m 0.55kg 同种燃料的热值是不变的，与燃料的质量、燃烧情况等无关。 4. B 5. B 解析：Q放=W n =3.44 X 107J/40%=8.6 X 10 7J , n=Q放/

16、q=8.6 X 107J/4.3 X 10 7J=2kg。 6. 解：(1 )水吸收的热量为 Q吸=cm61=4.2 X 103J/ (kg?C)X 2kgX( 100C 20C) =6.72 X 10 5J; (2)天然气完全燃烧放出的热量为 6.72 105J 6 1.68 10 J 答：(1 )水吸收的热量为 6.72 X 10 5J ;燃气灶烧水时的效率是 40% 7. A 8.1.8 48X 107 55 化学 9. B 解析：尾气的温度高，说明热损失多，尾气颜色黑和柴油味浓，说明燃烧不充分，这些情 况都导致热机的效率低下。 10. B 解析：机械效率都是有用功(或能)跟总功(或能)

17、的比值。由图可知：做有用功的能 量为曰；燃料完全燃烧放出的能量为总的能量 日。 5 2 11 . 6.72 X 10 5.6 X 10- 12. 做功 减小摩擦力 3.68 X 108 13. (1) CM (t2 7)没有考虑热量的散失 (2) 样大 解析：(1)水吸收的热量 Q吸=cM 叶_m2 (t2 -11),酒精灯放出的热量 Q放=0吸=cM (t2 - 11),燃烧酒精的质量为 m=m- m, 所以酒精的热值为q =Q放 =cM (乜 7)；测量值比课本中的“标准值”小很多， 是因为没有 m 叶 _m2 考虑在加热过程中热量的散失； (2)热值是燃料的一种特性，和燃料是否充分燃烧无

18、关，所以同样 的汽油(如97#)的热值是一样大的。10% 100% = 40%。 9 14.1.68 X 106 0.14 解析：在 1 标准大气压下，水沸腾时的温度是 100C，水吸收的热量为 Q 吸=c 水 m(t211)=4.2 X 103J/ ( kg C) X50kgX (100C 20C) =1.68 X 106J；因为 Q 吸=0放乂 30% 15.6.3 X 104 1.05 X 107酒精未完全燃烧 16. (1 加热后的水温/C10g 碎纸片 (2)不可靠 酒精完全燃烧放出的热量不能全部 被水吸收 解析：(1)为了算出水吸收的热量，应为加热后的水温/C;为比较酒精和碎纸片这

19、两 种燃料的热值，应为 10g 碎纸片.(2)由于热量损失，烧杯及温度计也要吸收热量，所以酒精完 全燃烧放出的热量不能全部被水吸收，故算出的酒精的热值不可靠。 17. 解：(1) 1m 天然气燃烧，通过发动机所做的有用功为 Wo 1= n 1Vq=45% 1m? X 2.3 X 10 J/m=1.035 X 10 7J ； 根据题意知，W/有用 2=W/f用 1 , 7 7 3 即 1.035 X 10 J= n 2mq=30% mX 4.6 X 10 J/m , 解得 m=0.75kg ; (2)燃烧 1ni天然气可节约的资金 0.75 X9元-4.5 元=2.25 元， 天然气汽车每天节约

20、的运行成本是 2.25 X 100=225 元. 答：(1)天然气车燃烧 1m 天然气所做的有用功是 1.035 X 10 7J ;做同样多的有用功，汽油汽车 需要燃烧 0.75kg 汽油；(2)若某公交汽车每天消耗 100m3的天然气，与用汽油相比，它每天节约的 运行成本是 225 元。 18. (1)(至少答出其中两个) (2)陈超 (3) A (4)节约能源，降低污染(合 理即可) 解析：(1)消耗相同体积的汽油，比谁行驶的路程长；行驶相同的路程，比谁消耗 的汽油体积少；用“ 行驶的路程 ”的比值大小作比较，这个方法同方法，只是比较的标准 消耗汽油的体积 取的是“单位体积”。以上三个方法都可以作为比赛的评价标准。而行驶相同的路程，比谁用的时 间短，只能比较出行驶的速度，不能比较出谁节油。 (2)根据方法，第一组中：在都消耗 1L 油的 情况下，陈超行驶的路程最远，所以陈超的