2022年34.部编物理,,热机效率专题,热机效率（原卷版）.docx

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1、2022年34.部编物理,热机效率专题,热机效率（原卷版） 14.2 热机的效率 1 、燃料的热值 (1)燃料燃烧过程中的能量转化：燃烧过程中，储存在燃料中的化学能被释放，物体的 能转化为四周物体的 能。 (2)燃料的热值 定义： ，叫做这种燃料的热值。用符号q表示。 热值的单位 J/Kg，读作焦耳每千克。还要留意，气体燃料有时运用 ，读作焦耳每立方米。 热量的计算：肯定质量 m 的燃料完全燃烧，所放出的热量为：Q= ，式中，q 表示燃料的热值，单位是 J/kg； m 表示燃料的质量，单位是 kg；Q 表示燃料燃烧放出的热量，单位是 J。 若燃料是气体燃料，肯定体积 V 的燃料完全燃烧，所放出

2、的热量为：Q=qV。式中，q 表示燃料的热值，单位是 J/m3；V 表示燃料的体积，单位是 m 3 ；Q 表示燃料燃烧放出的热量，单位是 J。 2 、热机效率 (1)定义： 。 (2)公式： 。式中，E 有 为做有用功的能量；Q 总为燃料完全燃烧释放的能量。 (3)提高热机效率的主要途径：改善燃烧环境，使燃料尽可能 燃烧，提高燃料的燃烧效率。尽量减小各种热散失。 减小各部件间的 以减小因克服摩擦做功而消耗的能量。 充分利用废气带走的能量，从而提高燃料的利用率。 类型一 燃料的热值及其计算 例 例 1 下列关于热值的说法正确的是（ ） A2kg 煤的热值大于 1kg 煤的热值 B燃料热值越大，燃

3、烧放出的热量越多 C热量燃烧不完全时热值变小 D燃料的热值是燃料本身的特性，与其他因素无关 例 例 2 为了削减大气污染，可对秸秆进行回收加工制成精秆煤，完全燃烧 2kg 秸秆煤可放出 J 热量；若这些热量完全被水汲取，可使 kg 水温度由 20上升到 60已知 q 秸秆煤 2.1×10 7 J/kg，c 水 4.2×10 3 J/（kg•）。 类型二 热机的效率 例 例 3 如图是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率是（ ） A25% B35% C40% D75% 例 例 4 为了节约能源，须要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是（ ） A

4、让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全 B在设计与制造热机时要不断改进与创新，以削减能量的损失 C尽量削减热机内部各部件间的摩擦 D尽量增加热机的工作时间 类型三 有关热机的计算 例 例 5某台汽油机飞轮的转速为 1800r/min，在 1s 内，汽油机完成了 个工作循环。假如汽油机在一段时间内消耗了 500g 汽油，若这些汽油完全燃烧，可放出热量 J（q 汽油 4.6×10 7 J/kg） 例 例 6 2022 年 5 月 6 日，聊城首批 30 辆氢燃料新能源公交车投放运用。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是 22 世纪最志向的能源，c 水 4.2×1

5、0 3 J/（kg•）；q 氢 1.4×10 8 J/kg）求： （1）质量为 0.3kg 的氢燃料完全燃烧放出的热量； （2）若这些热量全部被质量为 200kg，温度为 15的水汲取，则水上升的温度； （3）某氢能源公交车以 140kW 的恒定功率做匀速行驶，假如 0.3kg 的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。 1木炭的热值为 3.4×10 7 J/kg，它表示 1kg 木炭（ ） A具有 3.4×10 7 J 的热量 B具有 3.4×10 7 J 的内能 C完全燃烧对外做功

6、 3.4×10 7 J D完全燃烧放出热量 3.4×10 7 J 2古语道：人要实，火要虚。此话的意思是说做人要脚踏实地，才能事业有成：可燃物要架空一些，才能燃烧更旺。火要虚的目的是（ ） A增大可燃物物的热值 B降低可燃物的着火点 C能使可燃物完全燃烧 D提高了可燃物的利用率 3小明用煤气灶烧水时，进行了如下思索，正确的是（ ） A煤气燃烧越充分，其热值越大 B加热过程中水的比热容变大 C壶内水温度上升的过程中内能增大 D水沸腾过程中汲取热量，温度不断上升 42022 年 8 月，我国放射了全球首颗量子卫星。为纪念墨子，这个全球首颗量子卫星被命名为墨子号。放射卫星的火

7、箭常运用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢具有（ ） A较小的密度 B较大的比热容 C较高的热值 D较低的沸点 5关于热机的效率，下列说法正确的是（ ） A一般状况下柴油机的效率比汽油机的高 B热机的效率越高，在做功同样多的状况下消耗的能量越多 C热机的效率越高说明做功越快 D热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的 6下列有关热机效率、燃料热值、物体内能的说法中，正确的是（ ） A热机所用燃料的热值越大，效率越高 B热机所用燃料的化学能转化成的内能越多，效率越高 C物体的内能越大，温度越高 D摩擦生热是利用做功的方式来增加物体的内能 7如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全

8、相同。燃料的质量都是 10g，烧杯内的液体质量也相同。下列说法正确的是（ ） A比较不同液体的比热容，可以选择甲丙两图 B比较不同液体的比热容，可以选择乙丙两图 C比较不同燃料的热值，可以选择乙丙两图 D比较不同燃料的热值，不行以选择甲乙两图 8某载重汽车自重 12t，车轮与地面的总接触面积为 0.5m 2 ，汽车以 73km/h 的速度在平直马路上匀速行驶时，柴油发动机的功率为 210kW，每行驶 43s 消耗柴油 730g，柴油的热值为 4.3×10 7 J/kg。下列说法中（ ） 完全燃烧 730g 柴油放出的热量为 3.01×10 9 J 该柴油发动机效率为 3

9、0% 汽车的牵引力为 1.05×10 4 N 若马路所能承受的最大压强为 8×10 5 Pa，汽车最多能装载 40t 的货物 A只有正确 B只有正确 C只有正确 D只有正确 92022 年 5 月 18 日，我国在南海北部神狐海疆进行的可燃冰试采获得胜利，标记着我国成为全球第一个实现了在海疆可燃冰试开采中获得连续稳定产量的国家。下面是有关可燃冰的简要介绍： 可燃冰是一种由自然气与水在低温（010）高压（10 7 Pa）条件下形成的类冰状结晶物质，又名自然气水合物。它的主要成份是甲烷，燃烧后仅产生少量的水和二氧化碳，但燃烧时产生的热量极大。例如，用汽油作燃料的小汽车，10

10、1 升汽油大约能行驶 1010km，若用相同体积的可燃冰作燃料则可以行驶约50000km据科学家估测地球上可燃冰的总储量约为 21010 万亿立方米，若能完全开采，可满意人类运用1010 年。 依据以上介绍和所学物理学问，下列关于可燃冰的说法中正确的是（ ） A可燃冰是一种可再生能源 B可燃冰形成过程中的主要物态改变是汽化 C可燃冰的热值大于汽油的热值 D可燃冰在燃烧时将内能转化为机械能 共 二填空题（共 4 小题） 102022 年 6 月 5 日，我国首次用固体燃料运载火箭把文昌物联一号卫星胜利送上太空。火箭放射时要选用热值 的固体燃料（选填大或小），燃料的质量削减，热值 （选填变小或不变

11、）。 112022 年 4 月 25 日上午，习近平总书记来到荆州港码头乘船，沿江察看荆江两岸生态环境和发展建设状况，强调长江经济带建设要共抓大爱护，不搞大开发。合理分类和利用垃圾可以爱护环境、变废为宝。在肯定条件下，1t 生活垃圾能榨出 140kg 燃料油。若燃料油的热值为 4.0×10 7 J/kg，某城镇每天产生 50t 生活垃圾，则这些垃圾榨出的燃料油完全燃烧释放出的热量为 J在一个标准大气压下，这些热量的30%被 500m 3 30的水汲取，则水温能上升 c 水 4.2×10 3 J/（kg•），ρ 水 1.0×10 3 kg/m

12、 3 122022 年 5 月 8 日，全球首条智能轨道快运系统在湖南株洲试开通。该智能轨道快运列车运用新能源的快充钛酸锂电池，电池容量为 173kW•h，满载时电耗为 4kW•h/km，最高运行速度为 73km/h。该电池充溢电储存的能量与质量是 kg 的汽油完全燃烧放出的热量相同；若列车满载匀速行驶电动机驱动列车的效率为 75%，则列车匀速行驶过程中受到的平均阻力大小是 N（汽油的热值是 4.6×10 7 J/kg） 13一个成年人参与一次长跑，身体消耗的能量为 6.6×10 6 J，这些能量相当于完全燃烧 0.55kg 的干木柴才能得到，则干木

13、柴的热值为 J/kg，干木柴用掉一半后，剩余干木柴的热值将 （选填变大、变小或不变） 共 三计算题（共 2 小题） 142022 年 5 月 18 日，中国科学家首次在南海试采可燃冰取得圆满胜利，实现了我国自然气水合物开发的历史性突破。可燃冰清洁无污染，储量巨大，是一种特别志向的新型能源。可燃冰的热值很大，是自然气热值的 10 倍以上，若按 15 倍计算。c 水 4.2×10 3 J/（kg•），自然气的热值 q7.0×10 7 J/m 3 求： （1）体积为 0.0lm 3 的可燃冰完全燃烧放出的热量为多少？ （2）若这些热量的 90%被质量为 101kg

14、的水汲取，则水上升的温度是多少？ 15小明家新买了一辆运用汽油为燃料的小汽车。细心的小明发觉行驶的速度不同时，耗油量不同。当小汽车以 90km/h 的速度匀速行驶时最省油，此时发动机的有用功率为 25kW若小汽车以最省油的速度行驶135km，求在这过程中汽车。 （1）运动的时间； （2）受到的阻力； （3）消耗汽油的质量（汽车的热值 q4.5×10 7 J/kg，小汽车发动机的效率为 30%）。 第10页 共10页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页