第二章第三節(jié)《熱機的效率》(無答案)

1、第二節(jié)熱機的效率知識點及考查角度系統(tǒng)學(xué)習(xí)知識點1燃料的熱值1 某種燃料完全燃燒放出的 與其之比，叫做這種燃料的熱值。固體燃料的熱值的單位是 氣體燃料的熱值的單位是 2易錯提醒：熱值是表示燃料在完全燃燒時把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能本領(lǐng)大小的物理量。是燃 料本身的一種特性，只與燃料的種類有關(guān)。與燃料的質(zhì)量、體積，是否完全燃燒等沒有關(guān)系， 在數(shù)值上等于1 kg的某種燃料完全燃燒放出的熱量。（2）計算氣體燃料完全燃燒放出熱量的公式為 。典例解讀考查角度1:熱值概念的建立【例1-1】2kg某種燃料完全燃燒，放出熱量6.0X 107J。則選種燃料的熱值是（）妙 用7 用8 108 J/kg考查角度2:理解熱值的概

2、念（易錯點）【例1-2】把一瓶酒精用去一半，則對剩下的酒精說法錯誤的是（）A .質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼囊话隑 .體積減小為原來的一半C.熱值變?yōu)樵瓉淼囊话隓 .熱值不變考查角度3:有關(guān)熱值的簡單計算【例1-3】汽油機某段時聞內(nèi)消耗汽油100g。這些汽油完全燃燒能被出熱量J。（汽油熱值為4.6 X 107 J/kg）舉一反三1-1 .下列事例中，最能說明燃料燃燒所放出的熱量跟燃料的種類有關(guān)的是（）A. 2克酒精完全燃燒比2克木柴完全燃燒放出的熱量多B. 2克酒精完全燃燒比C. 2克酒精完全燃燒比D. 3克涮精完全燃燒比1克汽油完全燃燒放出的熱量多1克酒精完全燃燒放出的熱量多2克煙煤不完全燃燒放出的熱量多

3、1-2.關(guān)于燃料的熱值，下列說法中正確的是（）A .燃料的熱值越大，燃燒時達到的溫度就越高B .燃料的熱值越夫，燃燒時放出的熱量就越多 C.燃料燃燒越充分，則燃料的熱值就越大D .燃料的熱值與燃料的質(zhì)量以及燃燒情況無關(guān)1-3.（南寧節(jié)選）天然氣是一種清潔燃料，南寧市有的出租車開始使用天然氣代替柴油或汽 油。已知天然氣的熱值是 7 X 107J/ m3。當(dāng)出租車消耗 0.2 m3天然氣時，所釋放的熱量是Jo （假定天然氣完全燃燒）知識點2 熱機的效率（重難點）考查角度1:對熱機效率的理解（拓展點）【例2-1-1】如果甲熱機的效率比乙熱機的效率高，則可以說（）A .甲熱機的功率比乙熱機大B .在單

4、位時間內(nèi)甲消耗的燃料比乙熱機少C.甲熱機的轉(zhuǎn)速比乙熱機大D .甲熱機將然料完全燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能變成機械能的百分比比乙熱機大2-1-1 .效率是熱機性能的一個重要指標(biāo)，下面關(guān)于熱機效率的敘述中不正確的是()A .在設(shè)計和制造上，要不斷改進和革新，以減少各種能量損失，就有可能使熱機的效率選到100%B 兩輛型號相同的小汽車，以相同的速度行駛相同的路程，耗油量少的那輛車效率高C .熱機要正確使用、注意保養(yǎng)，可提高效率D 在熱機的各種能量損失中，廢氣帶走的能量最多，設(shè)法利用廢氣的能量是提高燃料利用率的重要揩施【例2-1-2】如圖14-2-1所示為內(nèi)燃機的能量流向圖，熱機效率等于()2-1-2 某內(nèi)燃機工

5、作過程中，如圖 14-2-2所示為內(nèi)燃機能流圖，它的能量損失所占的百分 比是：廢氣內(nèi)能35%，散熱損失30%，機械損失10% .則該內(nèi)燃機的熱機效率是 考查角度2:燃料利用率的計算【例2-2】(江蘇蘇州)某家庭需要將50 kg、20C的水加熱到60C作為生活用熱水，他們利用煤氣灶燒水，需燃燒0.8 kg煤氣。已知煤氣的熱值 q=4.2X 107 J/kg .水的比熱容c=4.2 X 10' J/(kg .C )。求:(1) 50 kg、20C的水加熱到 60C需吸收的熱量.完全燃燒0.8 kg煤氣放出的熱量。(3)煤氣灶燒水的效率。2- 2有一種火鍋是用“固體酒精”作為燃料的，已知這種

6、燃料的熱值是109 J/kg 完全燃燒0.2 kg “固體酒精”放出的熱量可以使 kg的水的溫度升高80C.已知水的比熱容為 4.2X IO3J/(kg . C )考查角度3:提高熱機的效率【例2-3】為了節(jié)約能源，需提高熱機的效率，下列措施中不能提高熱機效率的是()A .盡量使燃料充分燃燒B.盡量增加熱機的工作時間C.盡量減少廢氣帶走的熱量D .盡量減少熱機部件間的摩擦2-3 .熱機的效率較低，為了提高熱機的效率，你認為下列方法目前不可能的是()A.盡量使燃料充分燃燒B .盡量減少各種熱損失C.盡量減少因克服摩攘而額外消耗的能量D .想辦法把燃料放出的熱量全部用來做有用功考查角度4:熱機效率

7、的計算【例2-4】在一次某新型號的汽車測試中。讓汽車在一段平直的公路上勻速行駛4.8km.受到的阻力是 3.0 X 105 N，消耗汽油l.2Kg (假設(shè)汽油完全燃燒)。汽油的熱值為 q=4 X 107 J/kg。求:(1)在測試過程中，汽車牽引力所做的功w。(2)該型號汽車的熱機效率。2- 4 .用用汽油為燃料的小汽車，以 72 km/h的速度在水甲路面上勻速行駛時，發(fā)動機的實 際功率為20 kW。若小汽車行駛的距離為100 km。汽油的熱值q=4.6 X 107J/kg。小汽車發(fā)動機的效率為25%。求小汽車在這段路程中：(1) 行駛的時間。(2) 這段時間內(nèi)發(fā)動機所做的功。(3) 消耗汽汕

8、的質(zhì)量。綜合應(yīng)用探究培優(yōu)拔尖典例解讀拔尖角度1:熱學(xué)的綜合計算(拓展點)【例1】(江蘇常州)液化石油氣的熱值高達4.6X 107 J/kg. 些不法商販為牟取暴利，常將液化石油氣與價格低廉、熱值但為2.9X 107 J/kg的二甲醚混合裝入鋼瓶內(nèi)銷售蛤客戶。常州市質(zhì)監(jiān)局對某液化石油氣站銷售的瓶裝燃氣進行檢測。將質(zhì)量為100 kg、初始溫度為31 C的水裝入容器內(nèi)，用高效爐灶燃燒瓶內(nèi)燃氣加熱容器中的水直至100C恰好沸騰，瓶內(nèi)燃氣消耗了 0. 84 kg。(1)通過高效爐灶，水能吸收燃氣完內(nèi)燃氣的熱值是多少？(2) 該液化石油氣站銷售的瓶裝液化石油氣有無摻混二甲醚？舉一反三1. (四川瀘州)20

9、12年4月28日，中石油與俄羅斯天然氣公司簽訂合同，俄羅新將通過東 線和西線向中國供氣 680億立方米。天然氣燃燒時，將_能轉(zhuǎn)化為內(nèi) 能。如果完全燃燒lm3的天然氣所放出的熱量全部被水吸收，可在一個標(biāo)準大氣壓下將 kg的水從10C加熱到沸騰，這些熱量相當(dāng)于完全燃燒 kg煤放出的熱最。水的比熱容c=4,2 Xl03J/( kg.C );取熱值 q 天然氣=3.78 X 107J/ m3, q 煤=3.15 X 107 J/kg拔尖角度2:力學(xué)和熱學(xué)的綜合計算(拓展點)【例2】(黑龍江大慶)如圖 14-2-3所示的汽車總質(zhì)量是1150 kg，以72km/h的速度勻速行駛10km，若汽車所愛阻力為汽

10、車重力的0.1倍，每個輪胎與路面的接觸面積為0.05m2 . (g取 10 N/kg)求.(1) 汽車對路面的壓強為多少 ？(2) 汽車行駛過程中克服阻力做了多少功？其功率為多少？若該汽車熱機的效率為25%，如果不考慮熱機其他的能量損失，汽油熱值為4.6X 107J/kg。則該汽車行駛10 km過程中需要的汽油的質(zhì)量為多少千克？2. 汽車在行駛中由于路況和車速的不同，發(fā)動機的實際功率也不同，通常情況下實際功率要小于它的最大功率，下表是某型號汽車的相關(guān)數(shù)據(jù)，汽油的密度為0.8X 103 kg/m3，熱值為5X 10' J/kg .著該汽車以1OO km/h的速度勻速行行駛，求：(1) 該

11、汽車行駛1h消耗的汽油是多少千克？(2) 該汽車行駛1h消耗的汽油完全燃燒放出的熱量是多少焦耳？則一 11 l- 1. c j ,aiii -僵30 kWkm/h4 Lrri i *F . 9l?0 km/h(3) 若該汽車發(fā)動機的效率是30% 則發(fā)動機的實際功率是多少瓦?基礎(chǔ)演練提升訓(xùn)練拓展巧練A組：基礎(chǔ)鞏固訓(xùn)練1.（湖南郴州）我國隨著航天事業(yè)發(fā)展需要，正在研制大功率液氫發(fā)動機。這種發(fā)動機主耍是利用氫具有（）D .較低的沸點A .較大的密度 B .較大的比熱容C.較大的熱值2 煤的熱值大于干術(shù)柴的熱值。這里是指（）A 煤比干木柴含有的熱量多一些B .燒煤比燒干木柴產(chǎn)生的溫度高一些C.燒煤比燒

12、干木柴產(chǎn)生的熱量多一些D 要使它們放出相同的熱量，燒煤用的質(zhì)量較少3. （廣州）某機器的能量流向圖如圖14-2-4所示，據(jù)此推測該機器可能是（）A .熱機 B .電動機 C .發(fā)電機 D.電熱水器4甲柴油機的效率比乙柴油機的效率高，這表明（）A 甲的功率比乙的大B 甲做的功比乙的多C甲消耗的柴油比乙的少D甲柴油機內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的百分比大5. 無煙煤的熱值是 3.4 X 107 J/kg，表示的意義是 。如娶獲得1.7X 10'J的熱量，需要完全燃燒 kg無煙煤。6. （湖北恩施州）一般家用轎車使用標(biāo)號為93的汽油作燃料（熱值為 4.6X 10'J/kg）。端午節(jié)放假，小翔爸爸

13、駕車攜壘家出游，儀表顯示全程燃油 20 kg。此次出游轎車耗能 Jo7. （四川南充）某中學(xué)為學(xué)生供應(yīng)開水。用焦炭作為燃料，已知焦炭的熱值是3X 107 J/kgo現(xiàn)完全燃燒4.2kg的焦炭，放出的熱量為 。設(shè)該熱量有25%被水吸收，能將_ kg的水從25C加熱到100C。已知c水=4.2 X 103 J/（kg . C）&一輛汽車的發(fā)動機輸出功率為66 150瓦，每小時消耗柴油14千克，請計算發(fā)動機的效率。（柴油的熱值為4.3 X 10 7焦/千克）B組：能力提升訓(xùn)練9. 下列對q=的理解正確的是（）A .熱值與燃料完全燃燒放出的熱量成正比B .熱值的大小由燃料本身決定，與質(zhì)量和熱量

14、無關(guān)C .熱值與燃料的質(zhì)量成反比，與燃料完全燃燒放出的熱量成正比D .熱值與燃料的質(zhì)量成反比10. 關(guān)于熱機的效率，以下說法正確的是（）A .熱機做的有用功越多，效率就一定越高B .熱機的功率大，效率就一定高C .熱機單位時間里耗費的燃料少，熱機的效率就一定高D.以上說法都不對11. 兩臺汽油機，甲的效率為35%，乙的效率為25% .這兩個數(shù)據(jù)表示（）A .甲做的功比乙的多B.甲的功率比乙的大C .在相同時間內(nèi)甲燃燒的汽油比乙多D .在消耗相同的汽油時，甲做的有用功比乙多12. (山東棗莊)“可燃冰”作為新型能源，有著巨大的開發(fā)使用潛力。同等條件下?！翱扇急蓖耆紵懦龅臒崃窟_到煤氣的數(shù)十倍

15、，說明“可燃冰”的_很大。以10倍的芙系粗略計算。1kg “可燃冰”完全燃燒放出的熱量為 _J,這些熱量可以使 kg的水從 20C加熱至 100C。c= 4. 2 X 103J/(kg .C ).q 氫氣=4.2 X 107 J/kg。13. 一臺效率為40%的柴油機，當(dāng)輸出 3.44X 107 J有用功時，消耗的柴油質(zhì)量是多少？(q 煤油=4.3 X07J/kg)14. (遼寧鞍山)現(xiàn)代家庭裝修中有些浴窒使用燃氣熱水器提供熱水，小勞家安裝了燃氣熱水器。巳知水進入熱水器前的溫度是10 C,洗澡時熱水器輸出熱水的溫度設(shè)定為40C ;如果小勞洗一次澡用熱水0.05m3。水的比熱容是 4.2X 10

16、3 J/(kg . C )。求：(1) 所用熱水的質(zhì)量為多少？(2) 水從熱水器中吸收多少熱量？(3) 若天然氣完全燃燒釋放熱量的70%被水吸收，需要消耗多少m3的天然氣？(天然氣的熱值 q=4 X 107 J/m3)15. 一輛汽車，總重為 1.2X 104N。四個輪胎與地面接觸總面積為 0.12 m2，該車在平直公 路上勻速行駛1h。消耗汽油10L。汽油完全燃燒放出的熱量有 30%轉(zhuǎn)化為機械能。(q汽油 =4.6 X 107 J/kg.p 汽油=0.7 X lO3kg / m3.g 取 10 N/kg)求：(1) 該車靜止在水平路面上時對路面的壓強是多少？(2) 10 L汽油完全燃燒放出的熱量是多少？(3) 這段時間內(nèi)該汽車發(fā)動機的功率是多少千瓦？競賽題16. (全國初中應(yīng)用物理知識競賽復(fù)賽題)小亮家有一輛家用轎車，爸爸在給他說車的性能時，總是說“ 2.0的排量”，卻很少說“功率”，為此小亮特地從網(wǎng)上查到了排量的定義?；?塞從上止點移動到下止點所通過的空間容積稱為汽缸排量。如果發(fā)動機有若干個汽缸，所有汽缸工作容積之和稱為發(fā)動機排量。從說明書上查到：小亮家的汽車采用的是LFX直列四缸發(fā)動機，排量為 2.0 L,從網(wǎng)上查找到了其輸出特性曲線(如圖 14-2-5所示)；小亮又向爸 爸詢問了一些賣測數(shù)