14.2热机的效率练习题 2021

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《热机的效率》练习题1．下列关于热值的说法正确的是（　　）A．燃料燃烧不完时热值变小B．燃料的质量越大，热值越大C．燃料热值越大，燃烧放出的热量越多D．燃料的热值是燃料本身的一种特性，与其他因素无关2．我国发射了全球首颗量子卫星“墨子号”。发射卫星的火箭选用了纯度极高的液氢做燃料，主要是因为液氢燃料的（　　）A．密度小B．比热容大C．沸点低D．热值大3．热机的效率是热机性能的一个重要指标，下面关于热机效率的叙述中不正确的是（　　）A．在设计和制造上，要不断改进和革新，以减少各种能量损失，就有可能使热机的效率达到100%B．两辆型号相同的小汽车，以相同的速度行驶相同的路程，耗油量小的那辆车效率可能高些C．热机要正确使用、注意保养，可提高效率D．在热机的各种损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量是提高燃料利用率的重要措施4．如图所示是内燃机的能量流向图，则热机效率（η）等于（　　）A．B．C．D．5．小丽为了测试汽车发动机的效率，开车以60km/h的平均速度行驶了120km，用去汽油25L，已知汽油的密度为0.7×103kg/m3，热值为4.6×107J/kg，发动机的功率为32.2kW，则该汽车发动机的效率为（　　）A．23.6%B．28.8%C．36.5%D．38%6．甲汽油机的热机效率比乙汽油机的热机效率高，这表明（　　）A．甲做功比乙多B．甲做功比乙快C．甲消耗的汽油比乙少D．以相同的速度行驶相同的路程，乙消耗的汽油多7．甲种燃料的热值大于乙种燃料的热值，下列说法正确的是（　　）A．甲种燃料含的热量多，乙种燃料含的热量少B．甲种燃料含的内能多，乙种燃料含的内能少C．完全燃烧同质量的甲、乙两种燃料，甲燃料放出的热量多D．完全燃烧同质量的甲、乙两种燃料，乙燃料放出的热量多8．由热值的定义可知，热值q＝Q/m，式中m是燃料的质量，Q是燃料完全燃烧放出的热量，那么（　　）A．热值的大小与Q、m都无关，由燃料的种类决定B．热值的大小与Q、m都有关，由Q与m共同决定C．热值的大小与m成反比，燃烧的燃料越少，燃料的热值就越大D．热值的大小与Q成正比，燃烧放出的热量越多，则燃料的热值就越大9．很多城市出租车使用天然气代替柴油或汽油，某段时间一辆出租车消耗0.2m3天燃气，如果该出租车发动机的效率为20%，则得到的机械能为　　J（天然气的热值为7×107J/m3）10．两台四冲程汽油机在相同时间内，甲做的有用功是乙的3倍，甲机的热机效率是20%，乙机的热机效率是25%，则甲、乙两机消耗的汽油质量之比是　　。11．普通汽车行驶时，发动机将燃料燃烧产生的内能变为机械能。下图是某型号的普通汽车发动机的能量流向图，请依据图中提供的信息，计算该汽车发动机的效率　　。12．某汽车发动机的功率为92kW，该汽车以10m/s的速度行驶了10km，消耗汽油10kg。汽油的热值为q＝4.6×107J/kg，求：（1）10kg汽油完全燃烧放出的热量；（2）发动机做的有用功；（3）发动机的效率。13．天然气灶烧水，燃烧0.5m3的天然气，使100kg的水从20℃升高50℃．已知水的比热容为c＝4.2×103J/（kg℃），天然气的热值为q＝7.0×107J/m3．求：（1）0.5m3天然气完全燃烧放出的热量Q放。（2）水吸收的热量Q吸。（3）燃气灶的效率η。参考答案1．D【解析】A、1kg某种燃料完全燃烧放出的能量，叫做这种燃料的热值，燃烧燃料不完时，放出的热量少，热值不变，故A错误；B、燃料的热值与质量无关，因此2kg煤和1kg煤的热值一样大，故B错误；C、由于不确定燃料的质量，不能计算煤放出的热量，故C错误；D、燃料的热值是燃料本身的一种特性，与燃料的质量无关，不同的物质热值一般不同，故D正确。故选D。2．D【解析】发射卫星的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，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，故D正确。故选D。3．A【解析】A、热机效率是有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的总能量之比，热机工作过程中存在的各种形式的能量损失，故热机的效率不可能达到100%，故A错误。B、以相同的速度行驶相同的路程，由公式t＝可知，其时间相等，而型号相同，故功率相同，由公式W＝Pt可知，所做的有用功相同，从而可知，耗油量小的那辆车效率高。故B正确。C、热机要正确使用、注意保养，可以减小能量的损耗，故可提高效率。故C正确。D、在各种热量损失中，废气的温度很高，带走的热量最多，设法利用废气的能量是提高燃料利用率的重要措施。故D正确。故选A。4．D【解析】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，用公式表示为×100%。故选D。5．B【解析】汽车行驶的速度v＝60km/h，由v＝可得，汽车行驶时间：t＝＝＝2h＝7200s，发动机对汽车做的功W＝Pt＝32.2×103W×7200s＝2.3184×108J，汽油完全燃烧放出的热量Q放＝mq＝ρVq＝0.7×103kg/m3×25×10﹣3m3×4.6×107J/kg＝8.05×108J；汽车发动机的效率η＝＝＝28.8%。故选B。6．D【解析】AC、汽油机的效率是汽油机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。甲的汽油机效率比乙的汽油机效率高，说明消耗相同的油，甲做的功多；做同样多的功，甲消耗的油少。AC没有注意控制变量，故AC都错；B、机械效率是表示热机性能的，与做功快慢（功率）无关，故B错误；D、以相同的速度行驶相同的路程，意思是说做了相同的有用功，乙消耗的汽油多（总功多），乙的效率低，故D正确。故选D。7．C【解析】A、没有热传递，不能说物体含有热量的多少，故A错误；B、内能的大小和物体的质量、温度有关，和燃料的热值无关，故B错误；CD、甲种燃料的热值大于乙种燃料的热值，完全燃烧同质量的甲、乙两种燃料，甲燃料放出的热量多，故C正确、D错；故选C。8．A【解析】热值是质量为1kg的燃料完全燃烧时所释放出的热量；热值是燃料本身的特性，热值的大小只与燃料的种类有关，与燃烧程度无关、与燃料的质量和放出的热量无关，故A正确、BCD错误；故选A。9．2.8×106【解析】由热机效率公式可得，出租车得到的机械能为W机械能＝Q放×20%＝mq×20%＝7×107J/m3×0.2m3×20%＝2.8×106J。10．15：4【解析】由热机效率公式η＝可得，甲、乙两机消耗的总能量Q甲＝，Q乙＝，所以甲、乙两机消耗的总能量之比＝＝×＝×＝，因为Q＝mq，汽油的热值一定，所以甲、乙两机消耗的汽油质量之比＝＝。11．20%【解析】总能量为E＝2.4×109J+0.6×109J＝3.0×109Jη＝＝12．解：（1）汽油完全燃烧放出的热量：Q＝mq＝10kg×4.6×107J/kg＝4.6×108J（2）由v＝可得，行驶10km需要的时间：t＝＝＝1000s由P＝可得发动机做的有用功：W＝Pt＝92000W×1000s＝9.2×107J（3）汽车发动机的效率：η＝＝×100%＝20%13．解：（1）天然气完全燃烧放出的热量：Q放＝Vq＝0.5m3×7.0×107J/m3＝3.5×107J（2）水吸收的热量：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg ℃）×100kg×50℃＝2.1×107J（3）燃气灶的效率：η＝＝×100%＝60%

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