142热机的效率练习（原卷版）

14.2热机的效率同步练习1.某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫作这种燃料的热值；国际单位：，符号；计算公式：或。2.热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的有关，与燃料的质量（体积）、是否燃烧、是否完全燃烧。3.热机运转中，用来做，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。表达式；由于热机不可避免会有能量损失，所以η总1。4.提高热机效率的方法：（1）使燃料充分燃烧；（2）尽量减少各种热量损失；（3）利用废气的能量（主要措施）；（4）注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的能量。1．“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力，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，说明“可燃冰”的很大。以10倍的关系粗略计算，1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为J（q煤气=3.9×107J/kg）。2．蒸米时，木桶中米内能的增加是通过方式实现的，完全燃烧10kg的干木柴能释放出J的热量。（干木柴的热值为1.2×107J/kg）3．烧开一锅水，需要吸收完全燃烧0.1kg干木材所放出的热量，这些热量若采用天然气加热，需要完全燃烧的天然气（已知，）。4．如表是一种小型农用柴油机铭牌部分信息，该柴油机正常工作10min，输出有用功J，对外做功次，此时油箱内剩余柴油的热值（增大/减小/不变）。型号HR05b活塞行程100mm转速2400r/min输出功率8kW5．已知汽油的热值是，400g汽油完全燃烧可放出热量J；如图所示，是某单缸四冲程汽油机的冲程，该冲程中将机械能转化为能。

6．液态氢通常被用作运载火箭燃料之一，主要是因为液态氢具有较大的（）A．热值 B．密度 C．沸点 D．比热容7．轿车行驶过程中，油箱中汽油逐渐减少，剩余汽油的热值、密度变化情况为（

）A．热值不变，密度不变 B．热值不变，密度变小C．热值变小，密度不变 D．热值变小，密度变小8．下列关于热值的说法正确的是（）A．2kg煤的热值大于1kg煤的热值B．燃料热值越大，燃烧放出的热量越多C．燃料燃烧不完全时热值变小D．燃料的热值是燃料本身的一种特性，其大小只与燃料的种类有关9．目前许多汽车都使用涡轮增压发动机，该发动机可以使燃料燃烧更充分。下列关于热值和热机效率说法，正确的是（）A．燃料燃烧更充分，可以增大热值B．燃料燃烧更充分，可以提高热机效率C．若燃料完全燃烧，可以使发动机的效率达到100%D．燃料燃烧释放的热量越多，热机效率越高10．汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（）

A．甲图是压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，气体的温度升高B．由乙图可知该汽油机的效率是30%C．汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值D．为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的热值1．完全燃烧140g焦炭所放出的热量有60%被初始温度为21℃、质量为10kg的水吸收，则水吸收的热量为J，水的温度将升高到℃。[，，在1个标准大气压下]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。同样的汽油加在T型轿车内与加在L型轿车内相比热值（填“更大”或“一样大”或“更小”）：为防止发动机温度过高，可用水进行冷却，用水是因为水的较大，这是通过方式来改变发动机的内能；如果散热器中装有10kg的水，在水温升高50℃时，水吸收的热量是J（c水＝4.2×103J/kg·℃）。3．食物也是一种“燃料”，淀粉在人体内“燃烧”的热值约为1.75×107J/kg，同样情况下，脂肪的热值约为4×107J/kg。假如你摄入了脂肪食物75g，则你已摄入了J热量。青少年每天需要摄入的热量约为1.0×107J，为满足每天热量需要，你还需要摄取g淀粉。如果将这1.0×107J的热量用来加热水，可让10kg初温为20℃的水温度升高℃。[1个标准大气压，c水=4.2×103J/(kg∙℃)]4．小明在家里用一张特殊材料的纸折成火锅，加上水，如图所示。纸锅中水的质量为1kg，利用天然气将水从20℃加热到70℃时，水需要吸收J的热量，在这个过程中，燃烧天然气放出的热量（选填“大于”“小于”或“等于”）水吸收的热量。[水的比热容为4.2×103J/（）]

5．为了保护地球环境，部分农村地区也逐步用天然气代替煤炭生火做饭或取暖。若用天然气代替无烟煤，完全燃烧时，使质量为100kg的水温度升高了51℃，水吸收的热量J，这相当于节约了kg的无烟煤。[已知，，不计热损失]。6．小明在探究冰熔化特点时，用酒精灯加热50g的冰，每2分钟完全燃烧的酒精质量均为0.1g，保持加热效率不变时，冰的温度随时间变化的图像如图所示。由此可知：冰全部熔化成水后4分钟吸收热量为J，该实验中酒精灯的加热效率为%，BC过程中被加热物质的内能将增加J。[c水=4.2×103J/(kg·℃)，q酒精=3×107J/kg]

7．汽油机是汽车的心脏，某四冲程汽油机的转速是3000r/min，则它每秒钟对外做功次。小汽车行驶一段路程消耗汽油2kg，这些汽油完全燃烧放出的热量是J，若此过程中获得有用的机械能为2.76×107J，汽油机的热效率为。如果减少此过程中机械摩擦消耗的能量，汽油机的热效率将（汽油的热值q＝4.6×107J/kg）8．如图所示为甲、乙、丙三部汽油机燃料完全燃烧释放的内能和汽油机输出机械能的二维柱状图。根据图中的信息，下列选项完全正确的是（）

A．丙输出的机械能比甲少，所以丙的效率比甲低B．在消耗燃料质量相同时，乙输出机械能比甲少C．在输出的机械能相同时，乙比丙消耗更多燃料D．三部汽油机中，乙的效率最高9．如图所示，甲、乙、丙装置完全相同，燃料的质量、液体的质量和初温都相等，当燃料燃尽时（烧杯内的液体均未沸腾），温度计示数为T甲＞T乙＞T丙。下列说法正确的是（）

A．选择甲、乙，可以用燃烧相同时间比较液体升高温度来反映燃料热值的大小B．选择甲、丙，可以用加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少C．液体a的比热容ca与液体b的比热容cb相比，有ca＞cbD．燃料1的热值q1与燃料2的热值q2相比，有q1＜q210．某型号汽车在车型测试中，在一段平直的公路上以80km/h的速度匀速行驶了6km，消耗汽油1.5L（1L=1dm3），已知汽油的密度为，热值。假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为40%，在此过程中（

）A．汽油的热值减小B．消耗汽油1.5kgC．汽油完全燃烧放出热量3.5×1010JD．汽车受到3.15×103N的阻力11．甲、乙两辆汽车的热机效率；η甲＜η乙，在水平高速公路上匀速行驶时动力相同。甲车行驶50km消耗的汽油为4L，则乙车行驶100km消耗的汽油可能为（）A．7.5L B．8L C．8.5L D．10L12．小美在老师指导下进行了以下实验：甲、乙两烧杯各装100g水，用酒精灯加热甲烧杯，煤油灯加热乙烧杯，直至杯内水沸腾1分钟即熄灭该灯，测得消耗酒精4g、煤油2.5g。她根据实验数据绘制了水温与加热时间关系的图像（如图）。若水沸腾前质量不改变，同一杯水沸腾前后单位时间内吸收的热量相等，，，，则下列说法正确的是（）

A．整个过程，甲杯中的水吸收的热量更多B．前3分钟，乙杯中的水吸收的热量为C．消耗的煤油完全燃烧放出的热量为D．酒精灯加热的效率为28%13．（1）为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图甲所示的实验。

①在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和煤油（ρ水>ρ煤油）。实验中选用相同电加热器的目的是：使水和煤油在相同时间内；②水和煤油温度随时间变化如图乙所示，根据图甲可判断出a物质是。根据图乙可判断出b吸热能力较（选填“强”或“弱”）；（2）如图丙所示，为比较酒精和碎纸片的热值，用两只同规格的烧杯装相等质量的水，取质量相等的酒精和碎纸片，分别放入两个燃烧皿中，点燃分别给烧杯加热，直到酒精和碎纸片完全燃烧完，通过比较（选填“加热时间”或“升高的温度”）来确定酒精和碎纸片热值的大小。14．如图所示，甲、乙、丙三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯内液体的质量都相同。

（1）某实验小组要“研究不同物质的吸热能力”应选择两个装置来进行实验；（2）为了研究不同物质的吸热能力，利用其中两幅图的装置进行实验，根据记录的数据做出了两种液体的温度随时间变化的图像，如丁图所示，由丁图分析得出，如果已知b液体的比热容是1.8×103J/（kg·℃），则a液体的比热容是J/（kg·℃）；（3）在甲装置中，烧杯内的液体为200g的水，点燃燃料直至燃料烧完，温度计的示数由20℃上升到70℃，则水吸收的热量为J；若燃料为酒精（q=3×107J/kg），通过实验算出的热值与实际相比（选填“偏大”或“偏小”）。15．如图所示，为了比较酒精和汽油的热值大小，某实验小组进行了以下实验。

（1）组装实验器材时，应按照（选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序；（2）为了保证实验结论的可靠，实验中，除了控制酒精和汽油的质量相等外，还应控制两烧杯中水的初温和相等；（3）同时点燃两灯后，通过比较（选填“水升高温度多少”或“加热时间长短”）来比较酒精和汽油燃烧放出热量的多少；当两灯的燃料全部燃烧完后，甲装置中温度计的读数是80℃，而乙装置中温度计的读数是90℃。由此判断（选填“酒精”或“汽油”）的热值较大；（4）另一组同学用同样的装置进行实验，发现两种燃料全部燃烧完时，两烧杯内的水都已经沸腾一段时间，此时，他们（选填“能”或“不能”）比较出两种燃料的热值。16．某家庭需要将50kg、初温为10℃的水加热到50℃作为生活用水，他们利用煤气灶烧水，需要燃烧0.8kg的煤气。[c水=4.2×103J/（kg·℃），q煤气=4.2×107J/kg]（1）这些水从10℃加热到50℃需要吸收的热量为多少？（2）0.8kg的煤气完全燃烧放出的热量为多少？（3）煤气灶烧水的效率为多少？17．我国自主研发的某品牌汽车进行技术测试，已知该车在某段长2300m的水平路面以23m/s做匀速直线运动，汽车在行驶过程中受到的平均阻力为200N，汽车在此过程中燃烧了0.04kg汽油，汽油的热值q=4.6×107J/kg。在该段测试过程中，