熱機(jī)的效率檢測(cè)11

第2節(jié)熱機(jī)的效率-檢測(cè)一、主觀題（共3道題）【題文】已知某型號(hào)的載重車在一段平直的高速公路上勻速行駛12km，所用時(shí)間是10min，消耗燃油3L（假設(shè)燃油完全燃燒），汽車發(fā)動(dòng)機(jī)在這段時(shí)間內(nèi)的功率為60kW．若燃油的密度是0.8×103kg/m3，熱值為3×107J/kg，求：

（1）汽車行駛速度是多少？

（2）汽車行駛過程的牽引力是多大？

（3）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是多少？【答案】解：

（1）汽車行駛速度：

v=st=12000m10×60s=20m/s．

（2）由P=Wt=Fst=Fv可得，汽車牽引力：

F=Pv=6×104W20m/s=3×103N．

（3）汽車行駛過程所做的功：W=Pt=6×104W×10×60s=3.6×107J，

消耗的燃油的質(zhì)量：m=ρV=0.75×103kg/m3×4×10-3m3=3kg，

燃油完全燃燒放出熱量：Q=qm=4×107J/kg×3kg=1.2×108J，

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是：η=WQ=3.6×107J1.2×108J×100%=30%．

答：（1）汽車行駛速度是20m/s．

（2）汽車行駛過程中受到的阻力是3×103N．

（3）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是30%．【解析】【結(jié)束】【題文】小聰家所在折小區(qū)進(jìn)行了天然氣管道改造，于7月份用上了便宜的天然氣．燃燒0.02m3的天然氣，可以使質(zhì)量為5kg，初溫20℃升高到70℃．已知水的比熱容為4.2×103J/（kg？℃）．天然氣的熱值為8.4×107J/m3．求：

（1）0.01m3天然氣完全燃燒放出的熱量．

（2）水吸收的熱量．

（3）燃?xì)庠顭男剩敬鸢浮拷猓?/p>

（1）0.01m3天然氣完全燃燒放熱：

Q放=Vq=0.01m3×8.4×107J/m3=8.4×105J，

（2）水吸收的熱量：

Q吸=c水m（t-t0

）

=4.2×103J/（kg?℃）×5kg×（70℃-20℃）

=1.05×106J；

（3）燒水時(shí)天然氣完全燃燒放熱：

Q放′=V′q=0.02m3×8.4×107J/m3=1.68×106J，

燃?xì)庠顭男剩?/p>

η=Q吸Q′放×100%=1.05×106J1.68×106J×100%=62.5%．

答：（1）天然氣完全燃燒放出的熱量為8.4×105J；

（2）水吸收的熱量為1.05×106J；

（3）燃?xì)庠顭畷r(shí)的效率為62.5%．【解析】【結(jié)束】【題文】某太陽(yáng)能熱水器的水箱內(nèi)裝有50kg的水，太陽(yáng)光照射一段時(shí)間后，水溫從20℃升高到60℃．水的比熱容是4.2×103J/（kg?℃），焦炭的熱值是3．O×107J/kg．試求：

（1）水吸收的熱量是多少？

（2）這些熱量相當(dāng)于完全燃燒多少千克的焦炭？【答案】解：（1）∵C水=4.2×103J/（kg?℃），m=50kg，△t=t-t0=60℃-20℃=40℃，

∴Q吸=C水m△t=4.2×103J/（kg?℃）×50kg×40℃=8.4×106J．

（2）∵Q放=Q吸=8.4×106J，

∴m焦炭=Q放q=8.4×106J3.0×107J