《第二節(jié)熱機(jī)的效率》基礎(chǔ)演練（解析版）

學(xué)而優(yōu)教有方《第二節(jié)熱機(jī)的效率》基礎(chǔ)演練（解析版）1．下列說法中正確的是（）A．物體的溫度不變，說明沒有發(fā)生內(nèi)能的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化 B．燃料的燃燒越充分，燃料的熱值越大 C．在熱傳遞過程中，熱量總是從內(nèi)能大的物體向內(nèi)能小的物體轉(zhuǎn)移 D．汽油機(jī)的做功沖程燃?xì)獾膬?nèi)能減小【解析】A、物體的溫度不變，內(nèi)能也可能增加，例如晶體熔化時(shí)，不斷吸熱，溫度不變，內(nèi)能發(fā)生轉(zhuǎn)移，內(nèi)能增加。故A錯(cuò)誤；B、熱值是燃料的特性，只與燃料的種類有關(guān)，與燃燒狀態(tài)無關(guān)。故B錯(cuò)誤；C、熱傳遞的條件是：有溫度差；熱傳遞的特點(diǎn)是：高溫物體放出熱量，低溫物體吸收熱量，熱量從高溫物體傳給低溫物體；但內(nèi)能小的物體溫度可能比內(nèi)能大的物體溫度高，因此熱量也可能由內(nèi)能小的物體傳給內(nèi)能大的物體。故C錯(cuò)誤；D、在汽油機(jī)的做功沖程，高溫高壓的燃?xì)鈱?duì)外做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，所以燃?xì)鈨?nèi)能減少，溫度降低。故D正確。故選：D。2．2021年4月9日，我國在太原衛(wèi)星發(fā)射中心用長征四號(hào)乙運(yùn)載火箭，成功將“試驗(yàn)六號(hào)﹣03星”發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道。下列說法正確的是（）A．長征四號(hào)乙運(yùn)載火箭不需要帶任何氧化劑助燃 B．若空中的溫度很低，“試驗(yàn)六號(hào)﹣03星”發(fā)衛(wèi)星的內(nèi)能可能為零 C．火箭選用液態(tài)氫作燃料，主要是因?yàn)闅渚哂休^小的熱值 D．長征四號(hào)乙運(yùn)載火箭點(diǎn)火起飛時(shí)將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能【解析】A、火箭必須自身攜帶燃料和氧化劑，工作時(shí)不需要空氣，可以在大氣層外工作，故A錯(cuò)誤。B、任何物體都有內(nèi)能，溫度再低，“中星6C”衛(wèi)星也有內(nèi)能，故B錯(cuò)誤。C、火箭的發(fā)動(dòng)機(jī)選用液態(tài)氫作燃料，主要是因?yàn)闅渚哂休^大的熱值，完全燃燒相同質(zhì)量的氫可以釋放出更多的熱量，故C錯(cuò)誤；D、在火箭升空的過程中，燃料燃燒釋放出的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故D正確。故選：D。3．某型號(hào)汽車在車型測(cè)試中，在一段平直的公路上以80km/h的速度勻速行駛了6km，消耗汽油1.5L（1L＝1dm3），已知汽油的密度為ρ汽油＝0.7×103kg/m3，熱值q汽油＝4.5×107J/kg。假設(shè)燃油完全燃燒，汽油機(jī)的效率為40%，在此過程中（）A．汽油的熱值減小 B．消耗汽油1.5kg C．汽油完全燃燒放出熱量3.5×1010J D．汽車受到3.15×103N的阻力【解析】A、熱值是燃料的一種特性，與質(zhì)量無關(guān)，汽車行駛過程中，油箱內(nèi)的汽油減少，剩下的汽油的熱值不變，故A錯(cuò)誤；B、消耗汽油的體積：V汽油＝1.5L＝1.5×10，3m3，消耗汽油的質(zhì)量：m汽油＝ρ汽油V汽油＝0.7×103kg/m3×1.5×10，3m3＝1.05kg，故B錯(cuò)誤；C、汽油完全燃燒放出的熱量：Q放＝m汽油q汽油＝1.05kg×4.5×107J/kg＝4.725×107J，故C錯(cuò)誤；D、用來做有用功的熱量：W＝ηQ放＝40%×4.725×107J＝1.89×107J汽車移動(dòng)的距離：s＝6km＝6×103m，汽車的牽引力：F＝＝＝3.15×103N，因?yàn)槠囎鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，所以阻力f＝F＝3.15×103N，故D正確。故選：D。4．2020年11月24日4時(shí)30分，我國在中國文昌航天發(fā)射場，用長征五號(hào)遙控運(yùn)載火箭成功發(fā)射探月工程“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器，火箭飛行約2200秒后，順利將探測(cè)器送入預(yù)定軌道，開啟我國首次地外天體采樣返回之旅。現(xiàn)代火箭選擇燃料時(shí)，該物質(zhì)應(yīng)具有的特性是（）A．較大的比熱容 B．較低的沸點(diǎn) C．較高的凝固點(diǎn) D．較大的熱值【解析】選擇推進(jìn)器燃料時(shí)，相同質(zhì)量的燃料完全燃燒時(shí)，放出的熱量越多，具有的內(nèi)能就越大，對(duì)外做功就越多，飛的越遠(yuǎn)，所以需要熱值大的燃料。故選：D。5．下列說法正確的是（）A．水的比熱容是4.2×103J/（kg?℃），表示水溫度升高1℃所吸收的熱量是4.2×103J B．火箭升空時(shí)，燃料燃燒的過程是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程 C．煤氣的熱值是3.9×107J/m3，熱水器燃燒1m3的煤氣，熱水吸收的熱量小于3.9×107JD．汽油機(jī)的排氣沖程中，廢氣帶走了燃料釋放的能量中極少的一部分【解析】A、水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），表示質(zhì)量1kg的水溫度升高1℃吸收的熱量是4.2×103J。故A錯(cuò)誤；B、火箭升空過程中，燃料燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B錯(cuò)誤；C、熱水器燃燒1m3的煤氣放出的熱量，Q放＝Vq＝1m3×3.9×107J/m3＝3.9×107J，由于有熱量的散失，熱水吸收的熱量小于3.9×107J，故C正確；D、在排氣沖程中，廢氣帶走了燃料釋放的能量的大部分，故D錯(cuò)誤。故選：C。6．以下關(guān)于熱值、內(nèi)能和熱量的說法中，正確的是（）A．酒精燈內(nèi)的酒精用去一半后，酒精的熱值減小 B．溫度相同的物體含熱量也相等 C．熱量總是從內(nèi)能大的物體傳遞給內(nèi)能小的物體 D．一塊0℃的冰熔化成0℃的水，內(nèi)能增加【解析】A．熱值是燃料的一種特性，只與燃料的種類有關(guān)；所以，當(dāng)一杯酒精用去一半以后，剩下酒精的熱值不變，故A錯(cuò)誤；B、熱量是過程量，不能說含有熱量，故B錯(cuò)誤；C、熱傳遞的條件是有溫度差，熱量是從高溫物體傳遞給低溫物體，或從物體的高溫部分傳向低溫部分，故C錯(cuò)誤；D、一塊0℃的冰熔化成0℃的水，需要吸收熱量，所以其內(nèi)能增加，故D正確。故選：D。7．如圖所示，是汽油機(jī)的能量流向圖，對(duì)照此圖，下列說法不正確的是（）A．廢氣的排放所占的比例最大，減少該部分能量損失是提高熱機(jī)效率的有效手段 B．冷卻水能量的二次利用可以提高能量的利用率 C．該汽油機(jī)工作時(shí)汽油沒有完全燃燒，則汽油的熱值會(huì)減小 D．該汽油機(jī)的能量利用率為28%【解析】A、由圖示知，廢氣帶走了大部分的能量，所以減少該部分的能量損失是提高熱機(jī)效率的有效手段，故A正確；B、冷卻水帶走的熱量僅次于廢氣帶走的熱量，所以冷卻水能量的二次利用可以提高能量利用率，故B正確；C、熱值是燃料的一種特性，只與燃料的種類有關(guān)，與是否完全燃燒沒有關(guān)系，因此汽油沒有完全燃燒，汽油的熱值與不燃燒時(shí)相同，故C錯(cuò)誤；D、該汽油機(jī)的熱機(jī)效率為η＝98%﹣33%﹣30%﹣7%＝28%，故D正確。故選：C。三、填空題8.天然氣熱值為8.4×107J/m3，則完全燃燒8m3的天然氣能放出_____J的熱量。【答案】6.72×108【解析】氣體燃料的熱值在數(shù)值上等于完全燃燒1m3的氣體燃料放出的熱量，那么，燃燒8m3的天然氣放出的熱量為9.我國首次在南海成功試采出綠色能源―“可燃冰”。完全燃燒50g的“可燃冰”來加熱水，最多可以使質(zhì)量為100kg，初溫為20℃的水溫升高到______℃[q可燃冰=4.2×108J/kg；c水=4.2×103J/（kg·℃）]。【答案】70【解析】完全燃燒50g的“可燃冰”放出熱量因?yàn)楦鶕?jù)得到最多可以使質(zhì)量為100kg，初溫為20℃的水溫升高到10.某興趣小組的同學(xué)，用煤爐給l0kg的水加熱，同時(shí)他們繪制了如圖所示的加熱過程中水溫隨時(shí)間變化的圖線，若在6min內(nèi)完全燃燒0.4kg煤，水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)，煤的熱值約為3×107J/kg，煤爐燒水時(shí)的熱效率_________?！敬鸢浮?1%【解析】0.4kg煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量由圖可知，水吸收的熱量為煤爐燒水時(shí)的熱效率11.如圖所示是熱機(jī)的_____沖程；一臺(tái)單缸四沖程汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速為1200r/min，該汽油機(jī)每秒鐘完成做功_____次。若該汽油機(jī)的效率為30%，完全燃燒10kg的汽油放出的熱量可以對(duì)外做功_____J（汽油的熱值為4.6×107J/kg）?！敬鸢浮颗艢?01.38×108【解析】[1]如圖，進(jìn)氣門關(guān)閉、排氣門打開，活塞上移，是排氣沖程。[2]單缸四沖程汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速是1200r/min=20r/s，也就是1s飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)20r，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)20r，燃?xì)鈱?duì)外做功10次，完成10個(gè)工作循環(huán)、完成40個(gè)沖程。[3]汽油完全燃燒時(shí)放出的熱量Q放=mq=10kg×4.6×107J/kg=4.6×108J該汽油機(jī)可以對(duì)外做功W有用=ηQ放=30%×4.6×108J=1.38×108J12.電熱安全壓力鍋解除了普通壓力鍋的安全隱患，既省時(shí)又省電。若使用額定電壓為220V，額定功率為1200W的