期末复习练习：第十四章 内能的利用

期末复习练习：第十四章内能的利用一、选择题1．运动员经常喝功能饮料来补充能量，有一种功能饮料标有“能量密度：2.84kJ/mL”的字样。下列物理量中与“能量密度”的含义相似的是（）A．内能 B．热量 C．热值 D．比热容2．关于燃料的热值，以下说法正确的是（）A．燃料的热值与燃料的燃烧情况有关 B．容易燃烧的燃料，热值一定大C．燃料质量越小，热值越小 D．0.5g汽油和2kg汽油的热值相等3．如图为汽油机工作过程中某冲程的示意图，此冲程是（）A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程4．如图所示是汽油机的一个冲程的示意图。下列关于热机的相关说法中，正确的是（）A．该冲程是压缩冲程，是依靠飞轮等部件的惯性完成的B．柴油机的吸气冲程中，吸入汽缸的物质为空气和柴油的混合物C．为了提高汽油机的热机效率，可以使用热值更大的汽油D．汽油机的做功冲程中，汽油的化学能转化为燃气的内能，再转化为活塞的机械能5．为减少能源消耗，保护环境，须合理利用能源，下列方法中对提升热机效率有用的是（）A．尽量增加废气带走的热量 B．增加燃料的质量C．尽量使燃料充分燃烧 D．汽缸用导热性更好的材料6．如图所示，蒋老师是户外运动爱好者，他强壮威猛的身体得益于长期的锻炼。这是他在郊游做饭时的场景，水沸腾后锅盖被顶起。下列相关描述正确的是（）A．锅盖被顶起是水蒸气的机械能转化为锅盖的内能B．木柴燃烧时候化学能转化为内能，燃烧时热值增大C．内燃机的做功冲程与锅盖被顶起的能量转化相同D．锅盖盖上后，水的沸点不会发生变化7．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。下列说法错误的是（）A．图甲是压缩冲程，内能转化为机械能B．由图乙可知该汽油机的效率是28%C．汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，但汽油的热值不变D．为节能，冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了内能的利用8．小聪在家用天然气灶烧水，在标准大气压下，将5kg水从20℃加热至沸腾，完全燃烧了0.08m3的天然气。此过程中（）[c水=4.2×103J/（kg℃），q=4.0×107J/m3]A．燃料的化学能转化为机械能B．水吸收的热量是4.2×105JC．天然气燃烧放出的热量是3.2×106JD．天然气灶烧水的热效率约是13%二、填空题9．如图所示是汽油机工作过程中的冲程，此冲程的能量转化是。10．“收官之作，星耀全球”。2020年6月22日，长征三号乙运载火箭搭载着北斗三号最后一颗全球组网卫星成功发射，标志着我国全面完成北斗全球卫星导航系统星座部署。燃料燃烧时，将化学能转化为能。能量的转化过程中，能量的总量是(选填“增大”“减小”或“不变”)的。11．如图所示的三幅图中，图甲、乙是两个演示实验，丙是四冲程汽油机工作过程的一个冲程。图丙是冲程，与图丙所示冲程原理相同的是（选填“甲”或“乙”）图所示的演示实验。已知汽油的热值是4.6×107J/kg，则完全燃烧50g汽油放出的热量为J。12．人类发展史也是利用燃料的历史，干木柴、煤的放热本领不同，是因为它们的（选填“热值”“热量”或“温度”）不同。某公司研发的一款无人驾驶汽车以一定的速度匀速直线行驶20km，受到的阻力为2430N，若燃料完全燃烧放出的热量有30%的能量转化为汽车的机械能，则消耗的燃料质量为kg。（q燃料＝4.5×107J/kg）13．小华尝试估测家里天然气灶的效率。她在水壶中加入2kg水，经测量水的初始温度为20℃，然后将水烧开，他观察天然气表发现此次烧水用了0.1m3天然气，水吸收的热量为J。该天然气灶的效率为%。［天然气的热值为3.2×107J/三、实验探究题14．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相等，烧杯内的液体质量和初温也相同。（1）比较不同燃料的热值，应选择两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过来反映的（选填“温度计升高的示数”或“加热时间”）。（2）若想利用上述装置估测燃料的热值，那么还需要补充的实验仪器是，小明购买了一盒薯片，取出几片用上述方法测出薯片的热值为1.4×107J/kg，他又观察到包装盒上印有“质量：100g”，他据此算出了整盒薯片能提供的热量为J。这个结果与包装盒上注明的“能量：2100kJ（3）比较不同物质吸热升温的特点，应选择两图进行实验。比热容的概念采用比值定义法，物理学中，把物体温度升高时吸收的热量与它的质量和升高温度的乘积之比，叫做比热容。（4）如果质量和初始温度均相同的a、b两种液体，已知b是水，比热容为4.2×103J/（kg·℃）。吸热后它们的温度随时间变化的图像如图丁所示，则液体a的比热容为J/（kg·℃）。四、计算题15．甲醇是全球公认的新型清洁能源，具有安全高效、排放清洁等特点。杭州亚运会主火炬塔首次使用废碳再生的“绿色甲醇”作为燃料，实现了循环内的零排放。某次使用甲醇加热水时，消耗8.4kg甲醇，使1t温度为25℃的水升高到了45℃，已知水的比热容是c水=4.2×103J/(kg·℃)，甲醇的热值约为2.5×107J/kg。（1）完全燃烧8.4kg甲醇放出的热量是多少？（2）水吸收的热量是多少？（3）求本次使用甲醇加热水的效率。16．太阳能热水器是将太阳光能转化为热能的加热装置，将水从低温加热到高温，以满足人们在生活、生产中的热水使用。太阳能热水器按结构形式分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器，主要以真空管式太阳能热水器为主。真空管式家用太阳能热水器是由集热管、储水箱及支架等相关零配件组成，把太阳能转换成热能主要依靠真空集热管，如图是某太阳能热水器，向其中注入50kg水。阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到50℃。水的比热容是4.2×10（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？（2）如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×10（3）若用液化石油气燃烧来提供2.8×107J17．对汽车充分的了解，有利于响应国家“节能、减排”的号召。发动机的汽缸周围需要冷却水不断地循环流过进行冷却，如果一段时间内流入汽缸周围的冷却水温度是40℃，从汽缸周围流出的冷却水温度是60℃，冷却水的质量是10kg，［已知c水=4.2×103J（1）这段时间冷却水吸收了多少热量？（2）某型号汽车在车型测试中，在一段平直的公路上以72km/h的速度匀速行驶了500秒，消耗汽油的体积为1L，这些汽油完全燃烧放出的热量是多少J?（3）假设（2）问中汽油完全燃烧，该型号汽车汽油机的效率为30%，则该型号汽车在以此速度行驶过程中的牵引力是多大？参考答案1．C2．D3．B4．D5．C6．C7．A8．C9．压缩；机械能转化为内能10．内；不变11．做功；甲；2.3×10612．热值；3.613．6.72×105；2114．甲乙；温度计升高的示数；天平；1.4×105；热传递过程有热量的损失；甲丙；2.1×10315．（1）完全燃烧8.4kg甲醇放出的热量Q放=m甲醇q甲醇=8.4kg×2.5×107J/kg=2.1×108J（2）水吸收的热量为Q吸=c水m(t−t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1×103kg×(45℃−25℃)=8.4×107J（3）本次使用甲醇加热水的效率η=16．（1）解：该热水器中的水吸收的热量

Q吸=c水m(t