九年級物理全冊13.4熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)同步練習(xí)1(新版)滬科版

1、 13.4 熱機(jī)效率與環(huán)境保護(hù) 基礎(chǔ)訓(xùn)練 知識點(diǎn) 1 燃料的熱值 1“可燃冰”作為新型能源，有巨大的開發(fā)潛力。同等條件下，“可燃冰”完全燃燒放出的熱 量達(dá)到煤氣的數(shù)十倍。這表示“可燃冰”的（ ） A. 熱量很大 B. 溫度很高 C. 熱值很大 D. 比熱容很大 2. 截止到 2015 年，全球處于使用狀態(tài)的汽車數(shù)量已突破 10 億輛以上。每輛汽車每年耗油 1. 8t , 這些汽油完全燃燒放出的熱量為 J （q汽油=4.6 x 10 7J/kg）;當(dāng)汽車從身邊經(jīng)過時(shí)，我們會(huì)聞 到汽油味，說明汽油分子在不停地做 _。 3. 一個(gè)成年人參加一次長跑，身體消耗的能量為 6.6 x 106J，這些能量相

2、當(dāng)于完全燃燒 0.55kg 的干木柴才能得到。則干木柴的熱值為 _，如果用掉一半后，干木柴的熱值將變 為 _ 。 知識點(diǎn) 2 熱機(jī)效率 4.某電動(dòng)機(jī)工作的效率是 83%從能量轉(zhuǎn)化看，它表示電動(dòng)機(jī)工作時(shí)（ ） A.總共只消耗了 83%的電能 B.將 83%的電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能 C.將 83%的電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能 D.將 83%的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能 5. 一臺(tái)效率為 40%勺柴油機(jī)，當(dāng)輸出 值是 4.3 x 107J/kg ）（ ） 3.44 x 107J 有用功時(shí)，消耗的柴油質(zhì)量是多少？（柴油的熱 A.0.8kg B.2kg C.0.32kg D.2.8kg 6.小明家用燃?xì)庠顭畷r(shí)，把質(zhì)量為 2kg，

3、初溫為 20C的水加熱到 100C，共燃燒了 0.02m3的 天然氣（假設(shè)天然氣完全燃燒），已知水的比熱容為 c水=4.2 x 103 J/ （ kg C）,天然氣的熱值為q=8.4 7 3 x 10 J/m 。求： （1） 水吸收的熱量； （2） 燃?xì)庠顭畷r(shí)的效率是多少? 知識點(diǎn) 3 環(huán)境保護(hù) 7. 下列有關(guān)熱機(jī)的說法正確的是 （） A. 內(nèi)燃機(jī)的冷卻液需要用比熱容較大的物質(zhì) B. 內(nèi)燃機(jī)的做功沖程是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程 C. 汽油機(jī)消耗的汽油可循環(huán)使用，是取之不盡的能源 2 D. 熱機(jī)的使用緩解了城市的熱島效應(yīng)3 8. _ 某出租車在一段時(shí)間內(nèi)消耗了 420g 天然氣，若這些天然氣完全

4、燃燒，可放出熱量 _J, 這些熱量可使質(zhì)量為 _ kg 的水由 20C升高到 100C天然氣的熱值為 4.4 X 107J/kg，水的比熱 容為 4.2 X 103J/ （kg?C）;天然氣燃燒時(shí)將 _ 能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 綜合訓(xùn)練 9. 有經(jīng)驗(yàn)的柴油機(jī)維修師，不用任何儀器，只是靠近柴油機(jī)排氣管口觀察和聞一下，并將手伸 到排氣管口附近感覺一下尾氣的溫度， 就能初步判斷這臺(tái)柴油機(jī)的節(jié)能效果。 在同樣負(fù)荷的情況下, 關(guān)于柴油機(jī)的節(jié)能效果，下列判斷中正確的是（ ） A. 尾氣的溫度越高，柴油機(jī)越節(jié)能 B. 尾氣的溫度越低，柴油機(jī)越節(jié)能 C. 尾氣的柴油味越濃，柴油機(jī)越節(jié)能 D. 尾氣的顏色越發(fā)黑，柴油機(jī)

5、越節(jié)能 kg 干木柴。（q干木柴=1.2 X 107 J/kg ） 12. 內(nèi)燃機(jī)一個(gè)工作循環(huán)有吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程，實(shí)現(xiàn)將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是 _ 沖程。發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行前必須加潤滑油， 是為了 _ 。某品牌汽車運(yùn)行 100km 耗油 8kg , 這些汽油完全燃燒要放出 _ J 的熱量。（汽車的熱值q=4.6 X 107J/kg ） 13. （1）某同學(xué)用如圖裝置測酒精的熱值加熱前酒精燈的質(zhì)量為 m，加熱一段時(shí)間后變?yōu)?m； 燒杯中水的質(zhì)量為 M水的初溫t1，末溫t2,水的比熱容用c表示用以上符號表達(dá)該同學(xué)測酒精 10.如圖所示為內(nèi)燃機(jī)的能量流向圖，熱機(jī)效率（ n）等于（ ） A.旦 X

6、 100% E4 C. 4 X 100% D E1 E4 E1 E2 E3 E4 E5 X 100% 11.在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，把體積為 2L,溫度為 20C的水燒至沸騰，水至少需要吸收 熱量。.旦 X 100% 4 熱值的計(jì)算式： _ .該同學(xué)測算發(fā)現(xiàn)，測量值比課本中的“標(biāo)準(zhǔn)值”小很多，請你寫 一條產(chǎn)生該誤差的原因: （2）有一種“渦輪增壓” （T 型）轎車，通過給發(fā)動(dòng)機(jī)更足量的空氣使汽油更充分地燃燒，比 普通轎車（L 型）更節(jié)能，排氣更清潔.同樣的汽油（如 97#）加在 T 型轎車內(nèi)比加在 L 型轎車內(nèi)熱 值 _ （填“更大”或“一樣大”或“更小” ）. 14. 在 1 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，將質(zhì)量

7、為 50kg，溫度為 20C的水加熱至沸騰，水需要吸收 _ J 的熱量目前，遵義市正在創(chuàng)建環(huán)保模范城市，正大力推廣使用天然氣等清潔能源，若上述這些熱 量由燃燒天然氣提供， 且天然氣完全燃燒放出的熱量有 30%水吸收，則需完全燃燒 _ m3的天 然氣.水比熱容為 4.2 x 103J/ （kg?C），天然氣熱值為 4X 107J/m3. 15. 某同學(xué)用如圖所示裝置測量酒精熱值，他在燒杯中加入 300g 水，調(diào)好裝置后，加熱使水溫 升高 50C，水需要吸收的熱量為 ，他測得此過程中消耗了 6g 酒精，利用酒精燃燒放出的熱量 與水吸收的熱量相等， 算得酒精熱值 q= J/kg ,他查表得到q酒精=

8、3.0 x 10 J/kg，發(fā)現(xiàn)兩者偏差較 大，你認(rèn)為其中的原因可能是 _ （寫出一條原因即可）。 16. 為比較酒精和碎紙片這兩種燃料的熱值， 小明采用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)： 他將一定質(zhì)量 的酒精和碎紙片分別放入兩個(gè)燃燒皿中，點(diǎn)燃它們，分別給裝有質(zhì)量相等的水的兩個(gè)相 同燒杯加 熱，直至酒精和碎紙片完全燃燒. （1） 小明設(shè)計(jì)了一張記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格，其中兩項(xiàng)內(nèi)容漏寫了，請你幫他補(bǔ)充完整. （2） 實(shí)驗(yàn)后小明根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)利用公式 Q=cnA t 算出了水吸 收的熱量，結(jié)合“ 10g 酒精”這5 一數(shù)據(jù)，算出了酒精的熱值，算出的酒精熱值是否可靠？ _ ，請說明理由 _ 燃料 加熱前水溫/C 1

9、0g 酒精 17. 為“節(jié)能減排”，2014 年山東省荷澤市大力推廣使用新能源公交車，首批 50 輛 LNG(液化天 然氣)公交車已投入運(yùn)營，如圖所示。資料顯示：使用新能源汽車后，尾氣中的有害氣體排放明顯 減少。 根據(jù)下表提供的信息，通過計(jì)算說明: 熱機(jī)效率 熱值 價(jià)格 天然氣發(fā)動(dòng)機(jī) n 1 =45% 7 3 q1 =2.3 x 10 J/m 4.5 元/m1 2 3 4 1 天然氣汽車燃燒 im 天然氣所做的有用功是多少？做同樣多的有用功，汽油車需要燃燒多 少 kg 汽油？ 2 若某公交汽車每天消耗 100 卅的天然氣，與用汽油相比，它每天節(jié)約的運(yùn)行成本是多少？ 18. 某汽車公司組織了一次

10、新車型節(jié)油大賽，比賽分兩組：第一組使用 A 型車(排量 1.6 升)。 第二組使用 B 型車(排量 2.0 升)。A、B 型車外觀和體積相同，屬于同一產(chǎn)品系列。 (1) 你認(rèn)為下列哪些評價(jià)方式可以作為比賽評價(jià)標(biāo)準(zhǔn) ？ _ (填序號) 消耗相同體積的汽油，比誰行駛的路程長； 行駛相同的路程，比誰消耗的汽油體積少； 行駛相同的路程，比誰用的時(shí)間短； 用“ 行駛的路程 ”的比值大小作比較。 消耗汽油的體積 (2) _ 下表是三位車手的比賽成績，第一組比賽中最節(jié)油的選手是 _ 。 6 汽油發(fā)動(dòng)機(jī) n 2 =30% q2 =4.6 x 10 7j/kg 9.0 元/kg 組別 選手 駕駛車型 消耗汽油(

11、L) 行駛時(shí)間(min) 行駛路程(km) 第 馬健 A 型 1 23.2 20.23 -一- 董杰 A 型 1 28.6 22.59 組 陳超 A 型 1 27.5 22.80 第 馬健 B 型 1 15.3 17.68 -二二 董杰 B 型 1 18.2 19.10 組 陳超 B 型 1 17.3 18.25 經(jīng)典考題 19. 向酒精燈內(nèi)添加適量酒精后，燃料的熱值與燈內(nèi)原來的部分相比較( ) A.變大 B.不變 C. 變小 D. 無法確定 20. 質(zhì)量為 2kg 的某種物質(zhì)溫度從 20C升高到 40C時(shí)，吸收的熱量是 1.88 X 10 4J，該物質(zhì)的比 熱容是 _ J/ (kg?C)。如

12、果不考慮熱量散失，需要完全燃燒 _ kg 干木柴來提供熱量。(q木柴 =1.2 X 10 7J/kg ) 21. 木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料， 對它們?nèi)〔煌|(zhì)量進(jìn)行完全燃燒， 得到了下表的數(shù)據(jù)： 燃料的質(zhì)量/g 100 200 300 400 燃料完全 Q木柴/J 1.3 X 106 2.6 X 106 3.9 X 106 5.2 X 106 燃燒放出 焦炭/J 6 3.0 X 10 6 6.0 X 10 6 9.0 X 10 6 12.0 X 10 的熱量 Q木炭/J 6 3.4 X 10 6 6.8 X 10 6 10.2 X 10 6 13.6 X 10 (1)從表中的數(shù)據(jù)可以得到

13、，相同質(zhì)量的不同燃料，它們完全燃燒所釋放的熱量是 的；對于同一種燃料，質(zhì)量越大，完全燃燒所釋放的熱量越 _ 。 (2) _ 從表中的數(shù)據(jù)還可以看出， 對于同一種燃料， _ 和 _ 的比值是不變的，這個(gè) 不變的比值，反映了燃料本身的一種性質(zhì)，物理學(xué)中把它稱之為 _ ，它是用來描述燃料完全 燃燒時(shí)，釋放熱量能力大小的物理量。 (3) 完全燃燒 0.01m3的天然氣放出的熱量是 J ;如果這些熱量完全用于加熱水， 可使 kg 的水溫度升高 10C ;實(shí)際加熱這些水所燃燒的天然氣比上述要多許多，原因是用燃?xì)庠顭畷r(shí)， 3 從本次比賽數(shù)據(jù)看， _ 型車比較節(jié)油。 (4) 近年來，政府鼓勵(lì)小排量、限制大排

14、量汽車有什么意義 7 除了水吸收的熱量外，一部分傳給了盛水的容器，另外一部分傳給了 _ (答一個(gè)即可)。q 7 3 3 天然氣=4.2 X 10 J/m , c 水=4.2 X 10 J/ ( kg?C) (4) 在燒水過程中，人們關(guān)心的是燃燒天然氣所放出的熱量中有多少被水吸收，為了衡量水吸 收的熱量在完全燃燒天然氣放出的熱量中所占比例，物理中引入 _ 來描述，我們總是希望它的 值越 _ 越好。 22. 某學(xué)習(xí)小組同學(xué)想研究酒精燈燒水時(shí)的熱效率他們用酒精燈給 100g 的水加熱，經(jīng)過一段 時(shí)間測得水溫升高了 60C、 消耗了 4.2g 酒精.已知： 水的比熱容為 4.2 X 103J/ (kg

15、?C),酒精的 熱值為 3X 107J/kg .求: (1) 此過程中水吸收的熱量； (2) 4.2g 酒精完全燃燒放出的熱量； (3) 酒精燈燒水時(shí)的熱效率.8 參考答案 1.C 10 2.8.28 X 10 無規(guī)則 3. 1.2 X 107J/kg 1.2 X 107J/kg 解析：干木柴的熱值為 Q 6.6 106J 7 q 1.2 10 J/kg。熱值是燃料本身的一種特性， 熱值大小取決于燃料的種類, m 0.55kg 同種燃料的熱值是不變的，與燃料的質(zhì)量、燃燒情況等無關(guān)。 4. B 5. B 解析：Q放=W n =3.44 X 107J/40%=8.6 X 10 7J , n=Q放/

16、q=8.6 X 107J/4.3 X 10 7J=2kg。 6. 解：(1 )水吸收的熱量為 Q吸=cm61=4.2 X 103J/ (kg?C)X 2kgX( 100C 20C) =6.72 X 10 5J; (2)天然氣完全燃燒放出的熱量為 6.72 105J 6 1.68 10 J 答：(1 )水吸收的熱量為 6.72 X 10 5J ;燃?xì)庠顭畷r(shí)的效率是 40% 7. A 8.1.8 48X 107 55 化學(xué) 9. B 解析：尾氣的溫度高，說明熱損失多，尾氣顏色黑和柴油味濃，說明燃燒不充分，這些情 況都導(dǎo)致熱機(jī)的效率低下。 10. B 解析：機(jī)械效率都是有用功(或能)跟總功(或能)

17、的比值。由圖可知：做有用功的能 量為曰；燃料完全燃燒放出的能量為總的能量 日。 5 2 11 . 6.72 X 10 5.6 X 10- 12. 做功 減小摩擦力 3.68 X 108 13. (1) CM (t2 7)沒有考慮熱量的散失 (2) 樣大 解析：(1)水吸收的熱量 Q吸=cM 葉_m2 (t2 -11),酒精燈放出的熱量 Q放=0吸=cM (t2 - 11),燃燒酒精的質(zhì)量為 m=m- m, 所以酒精的熱值為q =Q放 =cM (乜 7)；測量值比課本中的“標(biāo)準(zhǔn)值”小很多， 是因?yàn)闆]有 m 葉 _m2 考慮在加熱過程中熱量的散失； (2)熱值是燃料的一種特性，和燃料是否充分燃燒無

18、關(guān)，所以同樣 的汽油(如97#)的熱值是一樣大的。10% 100% = 40%。 9 14.1.68 X 106 0.14 解析：在 1 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水沸騰時(shí)的溫度是 100C，水吸收的熱量為 Q 吸=c 水 m(t211)=4.2 X 103J/ ( kg C) X50kgX (100C 20C) =1.68 X 106J；因?yàn)?Q 吸=0放乂 30% 15.6.3 X 104 1.05 X 107酒精未完全燃燒 16. (1 加熱后的水溫/C10g 碎紙片 (2)不可靠 酒精完全燃燒放出的熱量不能全部 被水吸收 解析：(1)為了算出水吸收的熱量，應(yīng)為加熱后的水溫/C;為比較酒精和碎紙片這

19、兩 種燃料的熱值，應(yīng)為 10g 碎紙片.(2)由于熱量損失，燒杯及溫度計(jì)也要吸收熱量，所以酒精完 全燃燒放出的熱量不能全部被水吸收，故算出的酒精的熱值不可靠。 17. 解：(1) 1m 天然氣燃燒，通過發(fā)動(dòng)機(jī)所做的有用功為 Wo 1= n 1Vq=45% 1m? X 2.3 X 10 J/m=1.035 X 10 7J ； 根據(jù)題意知，W/有用 2=W/f用 1 , 7 7 3 即 1.035 X 10 J= n 2mq=30% mX 4.6 X 10 J/m , 解得 m=0.75kg ; (2)燃燒 1ni天然氣可節(jié)約的資金 0.75 X9元-4.5 元=2.25 元， 天然氣汽車每天節(jié)約

20、的運(yùn)行成本是 2.25 X 100=225 元. 答：(1)天然氣車燃燒 1m 天然氣所做的有用功是 1.035 X 10 7J ;做同樣多的有用功，汽油汽車 需要燃燒 0.75kg 汽油；(2)若某公交汽車每天消耗 100m3的天然氣，與用汽油相比，它每天節(jié)約的 運(yùn)行成本是 225 元。 18. (1)(至少答出其中兩個(gè)) (2)陳超 (3) A (4)節(jié)約能源，降低污染(合 理即可) 解析：(1)消耗相同體積的汽油，比誰行駛的路程長；行駛相同的路程，比誰消耗 的汽油體積少；用“ 行駛的路程 ”的比值大小作比較，這個(gè)方法同方法，只是比較的標(biāo)準(zhǔn) 消耗汽油的體積 取的是“單位體積”。以上三個(gè)方法都可以作為比賽的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。而行駛相同的路程，比誰用的時(shí) 間短，只能比較出行駛的速度，不能比較出誰節(jié)油。 (2)根據(jù)方法，第一組中：在都消耗 1L 油的 情況下，陳超行駛的路程最遠(yuǎn)，所以陳超的