热机的效率习题含答案

热机的效率习题〔含答案〕一、单项选择题(本大题共4小题，共8.0分)1.关于燃料和热值，以下说法不正确的选项是〔〕A.燃料的热值与燃料的燃烧情况无关B.容易燃烧的燃料，热值一定大C.煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多D.为了提高锅炉效率，要用热值高的燃料2.比拟两种煤的优劣可以通过实验比拟它们的〔〕A.热值B.质量C.密度D.比热容3.有公式q=可知，以下说确的是〔〕A.假设质量增大一倍，则燃料的热值减小一半B.假设放出的热量增大一倍，则燃料的热值增大一倍C.燃料的热值与燃料燃烧的质量多少、放热的多少都无关D.假设同种燃料燃烧充分一些，其热值会增大一些4.南海海底蕴藏有丰富的一种俗称“可燃冰〞的冰状天燃气水合物资源，能源总量达全国石油总量的1/2，燃烧1m3可燃冰释放出的能量与164m3天然气相当，则“可燃冰〞〔〕A.具有较高的能B.具有较高的化学能C.只有燃烧时才有能D.没点燃时只能具有化学能二、填空题(本大题共12小题，共24.0分)5.烟煤的燃烧值是2.9×107焦/千克，它所表示的物理意义是______．完全燃烧500克的烟煤放出的热量是______焦．6.当汽油在发动机燃烧不充分时会冒“黑烟〞，这时发动机的效率______〔选填“升高〞、“不变〞或“降低〞〕．7.酒精的热值为3×107J/kg．完全燃烧200g酒精放出的热量为______J．8.在燃机工作过程中，由如下图的燃机能流图可知，它的能量损失所占的百分比是：废气能35%，散热损失30%，机械损失10%，则燃机的热机效率是______．在高效利用能源同时，必须重视保护环境．9.随着航天事业开展的需要，我国正在研制大功率液氢发动机，这种发动机选用液氧作燃料，主要是因为氢具有较大的______．10.木炭的热值是3.4×107J/kg，6kg木炭完全燃烧可放出______J的热量．假设炉中的木炭只剩下0.1kg，它的热值是______，完全燃烧它可以放出______J的热量．11.液化气的热值是4.9×107J/m3，其物理意义是______，完全燃烧5m3的液化气可以产生______J的热量．12.焦炭的热值是3.0×107J/kg，指1Kg的焦炭______燃烧后放出的热量是______，则5.0kg焦炭能够放出______焦的热量．13.完全燃烧500g汽油能放出______J的热量〔汽油的热值是4.5×107J/Kg〕14.氢气的热值是14.3×107J/kg，它表示：______1kg的氢气，可产生14.3×107J的热量．利用氢气做燃料对环境没有污染，因为它燃烧后的产物是______．15.有一瓶煤油的热值是4.6×107J/kg，它的物理意义是______．16.煤油的热值是4.6×107J/kg，表示1kg的煤油______放出的热量是4.6×107J．现在有煤油50%，假设燃烧一半，剩余煤油的热值是______J/kg．三、实验探究题(本大题共3小题，共18.0分)17.下表列出了几种燃料的热值，单位是J/kg．燃料种类无烟煤酒精煤油干木柴氢气热

值3.4×1073.0×1074.6×1071.2×1071.4×108〔1〕放出一样的热量，完全燃烧干木柴与氢气的质量比是______．〔2〕为探究燃料燃烧时放出热量的多少是否与燃料的种类有关，小名同学设计了一个探究方案．①小名同学在实验时所选用的燃料种类应______，质量应______〔选填“一样〞或“不同〞〕②假设燃烧放出的热量用水吸收，则实验中，除了水的质量要相等外，你认为还应注意什么？______〔写一点即可〕．③通过比拟______，可以得出燃料燃烧放出的热量与燃料的种类有关．因此火箭用液化氢做燃料主要是因为______．18.小柯同学自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系，他实验时组装了如下图的两套规格完全一样的装置，并每隔1分钟记录了杯中水的温度〔见表〕．加热的时间/min0123456甲杯水温/℃25272932343638乙杯水温/℃25262728293031〔1〕在安装、调整甲图中实验器材时，合理的顺序是先调整固定______的位置，再调整固定______的位置〔选填图中的〞A“或〞B“〕．〔2〕为保证实验便捷、可靠，实验时应控制两套装置中一些一样的量，主要有：加热时间、水的______和______．〔3〕通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是______．〔4〕该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量，并记录了数据、利用公式Q吸=cm〔t-t0〕计算出水吸收的热量，同组的小红同学他认为通过这些数据不能准确地计算出煤油和菜籽油的热值，他的理由是______．〔5〕酒精的热值为3.0×107J/kg，完全燃烧20g酒精放出的热量是______J．19.为比拟不同燃料的热值，小明利用图示两套完全一样的装置做实验．他分别在燃烧皿中放入一样______〔质量/体积〕的不同燃料，同时点燃后对质量和初温相等的液体加热，直至燃料完全燃烧．〔1〕小明通过______〔加热时间/温度计上升的示数〕来比拟不同燃料完全燃烧产生热量的多少．〔2〕小明设计的方案存在明显的缺陷，请你指出并改正．答：______．〔3〕表是小明设计记录实验数据的表格，请你在①处帮他补充完整．答：______．温度燃料加热前液体的温度/℃①燃料1燃料2〔4〕小明按正确方法进展实验，发现用燃料2作为燃料的水升高的温度△t1是用燃料1作为燃料的水升高的温度△t2的2倍．由此，他能否得出“燃料2的热值是燃料1的2倍〞的结论．答：______〔能/不能〕；简要说明理由：______．四、计算题(本大题共1小题，共8.0分)20.完全燃烧2kg焦炭〔焦炭的燃烧值为3.0×107J/kg〕能放出多少焦的热量？热机的效率习题〔含答案〕【答案】5.1千克的烟煤完全燃烧时所放出的热量2.9×107J；1.45×1076.降低7.6×1068.25%．9.热值×108；3.4×107J/kg；3.4×10611.1m3的液化气完全燃烧时所释放出的热量是4.9×107J；2.45×10812.完全；3.0×107J；1.5×108×10714.完全燃烧；水15.1kg煤油完全燃烧放出的热量为4.6×107J16.完全燃烧；4.6×10717.35：3；不同；一样；加热状态一样；水升高的温度；氢的热值大18.B；A；质量；初温；煤油；燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失；6×10519.质量；温度计上升的示数；烧杯中液体种类不同；换用初温和质量一样的同种液体；加热后液体的温度/℃；不能；两种燃料释放的热量不可能完全被液体吸收20.解：燃烧焦炭的质量m=2kg，焦炭的热值q=3.0×107J/kg，完全燃烧2kg焦炭放出的热量：

Q放=mq=2kg×3.0×107J/kg=6.0×107J．答：完全燃烧2kg焦炭放出的热量为6.0×107J．【解析】1.解：

A、燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧情况无关，故A正确；

B、热值大小与燃料是否容易燃烧无关，故B错误；

C、煤的热值比干木柴大，说明1kg的煤完全燃烧放出的热量比1kg干木柴完全燃烧放出的热量多，本选项的说法中两者质量不一定相等，且不一定完全燃烧，故C错误；

D、影响锅炉的效率的因素一是燃料的燃烧程度，二是烟气带走的能量，所以为了提高锅炉的效率，一要尽力使燃料更充分地燃烧，二要尽力减少烟气带走的能量，和燃料的热值大小无关，故D错误．应选：A．

1kg*种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关．此题考察了学生对燃料热值是燃料特性的理解与掌握，是经常考的题型，充分理解“热值只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关〞．2.解：

A、热值是燃料的一种特性，常用热值来区分煤炭的优劣，符合题意；

B、质量是物体中含有物质的多少，不是煤优劣的标准，不符合题意；

C、密度是物体单位体积的质量，与煤炭的优劣无关，不符合题意；

D、比热容是表示物体吸热能力的物理量，与煤炭的优劣无关，不符合题意．应选A．热值是燃料的一种特性，它代表燃料的优劣，热值越大的燃料在完全燃烧一样质量的燃料时放出的热量越多．知道热值是燃料的一种特性是此题的关键所在．3.解：热值是燃料本身的一种特性，它与质量、放热多少、是否燃烧、是否完全燃烧无关，故C正确．应选C．热值是燃料本质的特性，它与质量、放热多少、是否燃烧、是否完全燃烧无关．此题考察学生对热值概念的理解．需要清楚的是q=是热值的计算式，而不是决定式4.解：

AC、如何物体在如何状态下都具有能，能与物体的质量、温度和状态有关，故AC错误；

B、燃料在燃烧过程中化学能转化为能，燃烧1m3可燃冰释放出的能量与燃烧164m3天然气释放的能量相当，由此可判断“可燃冰〞具有很高的热值，即“可燃冰〞具有很高的化学能，故B正确；

D、任何物体都具有能，所以燃料在没点燃时即具有能也具有化学能，故D错误．应选B．〔1〕任何物体都具有能，能与物体的质量、温度和状态有关；〔2〕燃料的燃烧过程是把燃料的化学能转化为能的过程，“可燃冰〞燃烧时可以释放出很大的能量，即将化学能转化为能．此题把握两点：一是任何物体都具有能，能与物体的质量和温度有关；二是燃料具有化学能，在燃烧的过程中，燃料的化学能转化成能．5.解：烟煤的燃烧值是2.9×107焦/千克，它所表示的物理意义是1千克的烟煤完全燃烧时所放出的热量2.9×107J．完全燃烧500克的烟煤放出的热量是：Q=mq=0.5kg×2.9×107J/kg=1.45×107J．故答案为：1千克的烟煤完全燃烧时所放出的热量2.9×107J；1.45×107．此题主要考察对烟煤热值意义的理解以及运用公式Q=mq的计算能力．此题的解题关键是将烟煤的质量单位换算成千克．6.解：汽油发动机冒“黑烟〞说明燃烧不充分，用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的总能量的比值就小，所以效率降低．故答案为：降低．热机的效率是指用来做有用功的能量占燃料完全燃料放出的总能量的百分比，据此结合现象可分析对效率的影响．此题主要考察了影响热机效率的问题，是一道根底性题目．7.解：完全燃烧200g酒精能够放出的热量：

Q=mq=0.2kg×3.0×107J/kg=6×106J．故答案为：6×106．酒精的热值和质量，根据Q=mq可求得完全燃烧200g酒精能够放出的热量．此题考察了学生对燃烧放热公式Q放=mq的理解和应用．8.解：热机的效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，由题意知，燃机的热机效率η=1-35%-30%-10%=25%．故答案为：25%．燃机的有用功与总功的比值，即有用功占总功的百分比是燃机的热机效率．此题主要考察了热机效率的计算，是一道根底题，知道热机效率的概念是正确解题的关键．9.解：火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧一样质量的氢时，可以放出更多的热量．故答案为：热值．单位质量的*种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值，燃料的热值越高，在质量一样时，完全燃烧时放出的热量越大．此题考察学生对热值定义的掌握情况，需要根据火箭的具体应用来分析10.解：〔1〕6kg木炭完全燃烧释放的热量：Q放=mq=6kg×3.4×107J/kg=2.04×108J，〔2〕热值是反映燃料特性的物理量，其大小仅与燃料种类有关，与燃料的质量和燃烧程度无关，所以炉中剩下木炭的热值不变，其大小仍为3.4×107J/kg；〔3〕0.1kg木炭完全燃烧释放的热量：Q放′=m′q=0.1kg×3.4×107J/kg=3.4×106J．故答案为：2.04×108；3.4×107J/kg；3.4×106．〔1〕知道木炭的热量和燃烧的质量，根据Q放=mq求出完全燃烧释放的热量；〔2〕热值是反映燃料特性的物理量，是指1kg燃料完全燃烧放出的热量，其大小仅与燃料种类有关，而与燃料的质量和燃烧程度无关．此题考察了学生对热值概念、燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用，理解：热值热值是反映燃料特性的物理量，其大小仅与燃料种类有关，而与燃料的质量和燃烧程度无关．11.解：〔1〕液化气的热值为4.9×107J/m3，表示1m3的液化气完全燃烧时所释放出的热量是4.9×107J；〔2〕完全燃烧5m3的液化气可以产生的热量：

Q放=Vq=5m3×4.9×107J/m3=2.45×108J．故答案为：1m3的液化气完全燃烧时所释放出的热量是4.9×107J；2.45×108．〔1〕燃料热值的物理意义是表示1kg或1m3的*种燃料完全燃烧时所释放出的热量；〔2〕知道液化气的热值和体积，根据Q放=mq求出产生的热量．此题考察了学生对热值意义和热值放热公式的了解与掌握，是一道根底题目．12.解：〔1〕焦炭的热值为3.0×107J/kg，它表示的意思是1kg的焦炭完全燃烧时所释放出的热量是3.0×107J；〔2〕完全燃烧5.0kg的焦炭放出的热量：Q放=mq=5.0kg×3.0×107J/kg=1.5×108J．故答案为：完全；3.0×107J；1.5×108．〔1〕燃料热值的物理意义是表示单位质量的燃料完全燃烧时所释放出的热量；〔2〕根据公式Q=mq求解完全燃烧5.0kg的焦炭放出的热量．此题重点考察了燃料热值的概念、单位以及计算公式的掌握情况，必须对各物理量的单位熟悉．13.解：500g=0.5kg

Q=mq=0.5kg×4.5×107J/Kg=2.25×107J

答案为：2.25×107J

根据公式Q=mq可计算汽油能放出的热量．此题考察学生对燃料燃烧放出热量公式的运用．14.解：〔1〕氢气的热值是14.3×107J/kg表示：完全燃烧1kg的氢气，可产生14.3×107J的热量；〔2〕氢气燃烧，与氧气反响生成水，排放到大气中不会造成污染．故答案为：完全燃烧，水．〔1〕根据热值定义〔1kg*种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值〕答复；〔2〕氢气燃烧，即氢气和氧气发生反响生成水，可以给人提供能，但不会污染环境，据此答复．此题考察了学生对热值定义的了解与掌握，涉及到化学中氢气的燃烧，属于跨学科综合题．15.答：煤油的热值是4.6×107J/kg，它的物理意义是1kg煤油完全燃烧放出的热量为4.6×107J．根据热值定义〔单位质量的*种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值〕答复．此题考察了学生对燃料热值的了解与掌握，属于根底题目．16.解：煤油的热值4.6×107J/kg的含义是完全燃烧1kg的煤油可以放出4.6×107J热量；煤油质量变少后，剩余煤油的热值不变，仍为4.6×107J/kg．故答案为：完全燃烧；4.6×107．煤油的热值4.6×107J/kg的含义是完全燃烧1kg的煤油可以产生4.6×107J的能量；燃料的热值是燃料的特性，与燃料的质量、燃烧是否充分、放出热量的多少等因素无关．解决此题要结合热值的有关知识进展分析解答．17.解：〔1〕放出一样热量，由Q=qm可得，

q木m木=q氢m氢，即：q木：q氢=m氢=m木=1.4×108J/kg：1.2×107J/kg=35：3；〔2〕①探究燃料燃烧时放出热量的多少是否与燃料的种类有关，就应该选择种类不同，质量一样的燃料；②运用控制变量的思想来设计实验时，还应考虑到周围环境和加热状态的影响；③由Q=qm可知，比拟放出热量的多少，容器水升高的温度就高，可确定它热值的就大；由于火箭所携带的燃料的质量受限，要获得足够的能量，所以选择热值大的氢．故答案是：〔1〕35：3；〔2〕①不同；一样．②加热状态一样．③水升高的温度；氢的热值大．〔1〕由Q=qm公式，代入数值，即可求出．〔2〕探究燃料燃烧时放出热量的多少是否与燃料的种类有关，当然是物质种类不同了，试验中选用控制变量法，质量就应该一样．由Q=qm公式可判断，哪种物质放出的热量多，升高的温度高的热值就大．考察了学生设计实验的能力，要注意到：此实验采用了控制变量法．18.解：〔1〕实验前，首先调整好实验装备，根据酒精灯外焰的高度调整铁架台的高度，根据烧杯和烧杯中水的高度调整温度计的高度，因此是先固定B，再固定A．〔2〕实验时应控制两套装置中一样的量，加热时间，水的质量，水的初温．〔3〕甲、乙两个装置中，水的质量和初温一样，由Q=cm△t知，末温高的吸收的热量较多；在一样的加热设备下，一样时间，消耗的燃料一样，由Q=qm知，水温上升高的，对应的燃料的热值较大．〔4〕因为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小，因此这样的计算结果不可靠．〔5〕完全燃烧20g酒精放出的热量Q放=mq=20×10-3kg×3.0×107J/kg=6×105J．故答案为：〔1〕B；A；〔2〕质量；初温；〔3〕煤油；〔4〕燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失；〔5〕6×105．〔1〕安装实验器材时需要先固定B的位置，能够利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热；然后再调整A的位置，使温度计的玻璃泡完全接触水，并且不要碰到烧杯壁和烧杯底；〔2〕探究两种燃料的热值时，需要控制水的质量和水的初温一样，并且酒精灯的