熱機(jī)的效率習(xí)題

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上熱機(jī)的效率同步試題一、選擇題1我國隨著航天事業(yè)發(fā)展需要，正在研制大功率液氫火箭發(fā)動機(jī)，可以把更多的貨物運(yùn)上太空。這種發(fā)動機(jī)主要是因?yàn)橐簹渚哂校ǎ〢較小的密度B較大的比熱容C較高的熱值D較低的沸點(diǎn)答案：C解析：火箭把貨物運(yùn)上太空，其發(fā)動機(jī)是利用了內(nèi)能來做功，工作時把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。在火箭運(yùn)送貨物時，要把火箭和貨物一起送入太空，在做同樣有用功時，消耗的燃料質(zhì)量越小，就可以把更多的有效貨物送入太空，所以燃料的熱值越大，在放出相同熱量時，需要燃料的質(zhì)量就越小，有效載荷就越大。2煤炭的價格與煤炭的等級有關(guān)，不同等級的煤炭價格不同，每噸煤炭的價格越高，則下面哪個物理量的值越大？

2、（）A熱值B比熱容C溫度D體積答案：A解析：利用煤炭的燃燒是一個獲得內(nèi)能的重要來源，煤炭在燃燒時放出熱量，如果單位質(zhì)量的煤炭完全燃燒后放出熱量越多，說明煤炭的質(zhì)量越好，即煤炭的熱值就越高。比熱容是反映不同物質(zhì)吸熱能力的物理量。3對于燃料的熱值，下列說法中，屬于正確理解的是（）A燃料的熱值跟燃料燃燒時放出的熱量成正比B燃料的熱值跟燃料的質(zhì)量成正比C容易燃燒的燃料熱值一定大D燃料的熱值與燃料的種類有關(guān)系，與燃料的質(zhì)量和燃燒狀況無關(guān)答案：D解析：燃料的熱值是單位質(zhì)量的某種燃料完全燃燒時放出的熱量，它的大小等于某種燃料完全燃燒放出的熱量與消耗的燃料質(zhì)量的比值。熱值是某種燃料的物理屬性，它的大小與物體的

3、質(zhì)量、體積、是否完全燃燒等因素?zé)o關(guān)。與密度、比熱容等定義式類似，只是熱值的計算式，它不能反映熱值與熱量和質(zhì)量的關(guān)系。4下列關(guān)于熱機(jī)和環(huán)境保護(hù)的說法中正確的是（）A熱機(jī)的大量使用會造成環(huán)境污染B所有的熱機(jī)都是用汽油作燃料C汽車做成流線型，可以減小行駛時風(fēng)的阻力，這對汽車發(fā)動機(jī)的效率不影響D熱機(jī)所產(chǎn)生的噪聲，可以被熱機(jī)上的消聲器完全消除答案：A解析：熱機(jī)是利用內(nèi)能來做功的機(jī)械，在實(shí)際的熱機(jī)使用中大都利用了燃料的燃燒獲得內(nèi)能。常見的化石燃料在使用時會產(chǎn)生廢氣、廢渣，大量使用熱機(jī)就會產(chǎn)生大量的廢棄物，對環(huán)境造成污染。熱機(jī)的種類較多，例如蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、噴氣式發(fā)動機(jī)、汽輪機(jī)等，不同的熱機(jī)使用的燃料也不完

4、全相同，內(nèi)燃機(jī)中的汽油機(jī)使用的是汽油，柴油機(jī)使用的是柴油等。為了實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展，節(jié)約能源，減少排放，就需要提高燃料的利用率，汽車在行駛時消耗燃料，其中一部分轉(zhuǎn)化成對外輸出有用的機(jī)械功，另外要克服空氣阻力、熱量散失等浪費(fèi)掉，如果汽車行駛時減小空氣阻力，可以減少能源的損失，使熱機(jī)的效率得到提高。噪聲的減弱有三個途徑，加裝消聲器只能吸收一部分噪聲，在熱機(jī)工作時還會產(chǎn)生一些噪聲。5一瓶酒精用去一半，則剩下的酒精（）A比熱容減半B熱值減半C密度減半D質(zhì)量減半答案：D解析：酒精用掉一半，其質(zhì)量減半，比熱容、熱值、密度等都不變，因?yàn)檫@三個物理量都反映了酒精這種物質(zhì)的物理屬性，與物體的質(zhì)量、體積、形狀等

5、因素?zé)o關(guān)。6統(tǒng)計三口之家分別單獨(dú)使用不同種類的燃料時的平均月消耗量分別為：木柴約200kg，煙煤約80kg，液化石油氣約30kg，煤氣約60kg。這四種燃料中哪一種燃料的熱值最高？（）A液化石油氣B煤氣C煙煤D木柴答案：A解析：根據(jù)公式Q=mq，同一家人每月需要的能量是基本相同的，所以用熱值大的燃料需要的質(zhì)量就少。7甲種燃料的熱值小于乙種燃料的熱值，下列說法正確的是（）A甲種燃料比乙種燃料的熱量少B完全燃燒1kg乙種燃料，剛好燒開一壺水，那么用1kg甲種燃料也能燒開這壺水C完全燃燒相同質(zhì)量的兩種燃料，乙種燃料放出的熱量多D通風(fēng)條件越好，供氧越充足，兩種燃料的熱值越大答案：C解析：燃燒的熱值反映

6、了單位質(zhì)量的某種燃料完全燃燒放出的熱量，熱值是燃料的一種物理屬性，其大小與燃料的質(zhì)量、體積、是否完全燃燒等因素?zé)o關(guān)。甲種燃料的熱值小于乙種燃料的熱值，說明相同質(zhì)量的甲、乙兩種燃料，完全燃燒后甲放出的熱量小于乙放出的熱量。如果需要獲得相同的熱量，所消耗甲燃料的質(zhì)量大于乙燃料的質(zhì)量。8某市計劃拆除140戶企事業(yè)單位的燃油小鍋爐，并入熱網(wǎng)集中供熱，這種做法不可以（）A提高燃料的熱值B減少大氣污染，有利于環(huán)境保護(hù)C節(jié)約能源D實(shí)現(xiàn)取暖的余熱再次利用答案：A解析：在使用燃料燃燒釋放的內(nèi)能時，會產(chǎn)生一些廢氣和廢渣，對環(huán)境有較大的影響，要注重內(nèi)能的利用與環(huán)境保護(hù)間的關(guān)系。取締小鍋爐，實(shí)現(xiàn)集中供熱，可以提高燃料

7、的利用率，減少燃料的使用，從而減少排放，有利于環(huán)境保護(hù)。供熱的余熱可以循環(huán)使用，減少熱損失。9下列事實(shí)中，最能說明燃料燃燒時放出的熱量跟燃料的種類有關(guān)的是（）A5g汽油完全燃燒比2g汽油完全燃燒時放出的熱量多B4g木炭完全燃燒比4g汽油完全燃燒時放出的熱量少C5g汽油完全燃燒比5g汽油不完全燃燒時放出的熱量多D5g汽油完全燃燒比1g酒精完全燃燒時放出的熱量多答案：B解析：燃料燃燒放出的熱量多少與燃料的質(zhì)量、燃料的種類、是否完全燃燒等因素有關(guān)。要研究燃料燃燒時放出的熱量跟燃料的種類是否有關(guān)，就要控制燃料的質(zhì)量以及燃燒情況相同。本題主要考查學(xué)生對控制變量的理解。10關(guān)于熱機(jī)的效率下列說法中正確的是

8、（）A熱機(jī)做的有用功越多，效率就越高B相同的兩輛汽車，裝滿一箱油，最多能開的路程越大的效率越高C汽車開的速度越大，發(fā)動機(jī)的效率越高D熱機(jī)的效率越高，做的額外功就越少答案：B解析：熱機(jī)的效率是用來做有用功的那部分能量，與燃料完全燃燒放出的能量之比，可以利用進(jìn)行計算，由公式可知，熱機(jī)的效率與有用功與燃料燃燒放出的能量有關(guān)，在燃料燃燒放出的熱量一定時，做的有用功越多，熱機(jī)的效率就越高；反之，做相同的有用功，消耗的總能量越小，熱機(jī)的效率也越高。在分析熱機(jī)效率時，要注意采用控制變量的思想。相同的兩輛汽車，裝滿一箱油，燃料完全燃燒放出的能量相同，最多能開的路程越大，能做的有用功越多，其效率越高。11為節(jié)約

9、能源，需提高熱機(jī)的效率，下列措施中不能提高效率的是（）A盡量使燃料充分燃燒B盡量增加熱機(jī)的工作時間C盡量減少廢氣帶走的熱量D盡量減少熱機(jī)部件間的摩擦答案：B解析：熱機(jī)的效率是指用來做有用功的那部分能量，與燃料完全燃燒放出熱量之比。在燃料相同的情況下，要提高熱機(jī)的效率，可以提高有用功，或減少額外損失的能量，并且充分利用燃料燃燒釋放出的內(nèi)能，使之盡可能的轉(zhuǎn)化為有用的那部分能量。燃料充分燃燒可以在燃料質(zhì)量相同時，釋放更多的能量，減少能量損失；廢氣帶走的熱量是無法再次使用的，也屬于損失的能量；熱機(jī)部件間要克服摩擦做功，這些功屬于額外功。所以本題中A、C、D的措施都可以提高熱機(jī)的效率。12如圖1所示是用

10、于對外做機(jī)械功的某機(jī)器的能量流向圖，根據(jù)圖及數(shù)據(jù)判斷下列說法中不正確的是（）圖1A此機(jī)器可能是熱機(jī)B此機(jī)器用于做有用功的效率為65%C輸入100J的內(nèi)能，有65J的能量浪費(fèi)了D此把此機(jī)器改進(jìn)，效率可以達(dá)到100%答案：B解析：根據(jù)此機(jī)器的能量流向圖，可以看出它消耗的是內(nèi)能，輸出了機(jī)械能，是利用內(nèi)能來做功的機(jī)器，它是熱機(jī)。此機(jī)器對外輸出有用的機(jī)械能為35J，消耗的內(nèi)能為100J，所以此熱機(jī)的效率為35%。在輸入100J的總的內(nèi)能中，只有35J的機(jī)械能輸出，其余65J隨著廢氣、熱輻射等散失到空氣中或克服阻力做功，也就是浪費(fèi)了。在使用熱機(jī)時，可以通過技術(shù)提高熱機(jī)的效率，但實(shí)際中無法把輸入的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)

11、化為機(jī)械能輸出，所以此熱機(jī)的效率無法達(dá)到100%。二、填空題13木炭的熱值是3.4x107J/kg，表示_。完全燃燒500g木炭，能放出_J的熱量。柴油機(jī)是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用的熱機(jī)。已知某型號柴油機(jī)的效率為，柴油的熱值為q。將質(zhì)量為m的柴油完全燃燒，能放出的熱量Q_，這些熱量通過該柴油機(jī)轉(zhuǎn)化為對外所做的有用功W=_。答案：質(zhì)量為1kg的木炭完全燃燒放出的熱量為3.4x107J1.7x107mqmq解析：燃料的熱值是指單位質(zhì)量的某種燃料完全燃燒放出的熱量。燃料燃燒放出熱量可以利用Q=mq進(jìn)行計算，在計算時要注意單位統(tǒng)一，質(zhì)量的單位為kg，熱值的單位用J/kg。柴油機(jī)是一種熱機(jī)，它是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械

12、能的機(jī)械，熱機(jī)的效率等于輸出的有用功與消耗的總能量之比。14下表列出了幾種燃料的熱值，單位是J/kg。干木柴無煙煤酒精煤油氫氣那么完全燃燒1g的酒精可放出熱量_J。放出相同的熱量，需要完全燃燒干木柴_克。答案：3×1042.5解析：燃料燃燒放出熱量可以利用Q=mq進(jìn)行計算，在計算中要注意單位統(tǒng)一，質(zhì)量的單位用kg，熱值的單位用J/kg?？梢岳么斯絹硭阗|(zhì)量，還可以用來算熱值。由于不同燃料的熱值一般不同，放出相同的熱量需要燃料的質(zhì)量也不相同。15天然氣是一種潔凈的能源，燃燒后的產(chǎn)物對環(huán)境幾乎沒有影響，隨著西氣東輸工程的不斷完善，現(xiàn)在要把原來使用煤氣的用戶改成用天然氣，有人表示贊同，有

13、人表示反對，小剛同學(xué)收集如下兩組有關(guān)數(shù)據(jù)： 熱值q /J·m-3當(dāng)?shù)貎r格/元·m-3每戶月平均用氣量/m3更換灶具費(fèi)用/元煤氣約4×107960天然氣約8×10715370請你決策：_（選填“A”或“B”）A繼續(xù)使用煤氣B更換使用天然氣簡單說明你作出這樣決策的理由是：_。答案：B燃料使用價格便宜解析：本題是物理與生活聯(lián)系非常緊密的一道題，家庭每月所需要的能量差不多，由于煤氣和天然氣的熱值不同，所需燃料的體積也不同。由表格中的數(shù)據(jù)可知，如果使用煤氣需要6m3，可以算出每月的煤氣費(fèi)為54元；改用天然氣后，每月的天然氣的價格為45元，每月比使用煤氣便

14、宜9元。雖然使用天然氣需要更換灶具費(fèi)70元，但長期使用天然氣，只需8個月不到的時間就能把更換灶具的錢省出來，所以綜合長期使用的成本，使用天然氣的價格便宜。16隨著人們生活水平的提高，轎車已逐步進(jìn)入我國普通百姓家中。已知某國產(chǎn)轎車每行駛100km消耗8L汽油（1L10-3m3），汽油的密度為0.71×103kg/m3、熱值為4.6×l07J/kg。則（1）10kg汽油完全燃燒時所產(chǎn)生的熱量是_J；（2）該汽車行駛100km消耗的汽油的質(zhì)量是_kg；（3）若該汽車在平直公路上行駛時受到的阻力為1000N，則此汽車發(fā)動機(jī)的效率為_。答案：（1）4.6×l08（2）5.6

15、8（3）38.5%解析：本題是物理與生活聯(lián)系緊密的題型，通過計算汽車行駛時消耗的汽油，考查了燃燒放熱、質(zhì)量計算以及熱機(jī)的效率。汽油燃燒放出熱量可以利用Q=mq進(jìn)行計算，消耗汽油的質(zhì)量可以利用m=V計算。汽車行駛時主要是克服空氣及地面的阻力做功，這些功是汽車發(fā)動機(jī)輸出的有用的機(jī)械功，它是由汽油燃燒獲得的能量轉(zhuǎn)化而來的。汽車行駛100km需要做的有用功W=Fs=fs=1000N×1×105m=1×108J消耗汽油的質(zhì)量m=V=0.71×103kg/m3×8×10-3m3=5.68kg汽油完全燃燒放出的熱量為Q=m汽油q=5.68kg

16、15;4.6×l07J/kg=2.6128×108J汽車發(fā)動機(jī)的效率為。三、解答題17在探究“比較燃料燃燒放出熱量的多少”的實(shí)驗(yàn)中，研究酒精和碎紙片燃燒放出熱量的多少。（1）實(shí)驗(yàn)中除了如圖2中所用的器材外，還需要的實(shí)驗(yàn)器材有_；實(shí)驗(yàn)中需要控制不變的物理量有_（2）某同學(xué)在組裝實(shí)驗(yàn)器材時，先安裝器材_（利用圖甲中A、B、C表示）圖2（3）下表是某同學(xué)1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下測的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)他得出的結(jié)論為：質(zhì)量相等的酒精和碎紙片完全燃燒后放出的熱量相等。他的結(jié)論可靠嗎？為什么？如何改進(jìn)？（4）實(shí)驗(yàn)改進(jìn)后，可以得出的結(jié)論是：相同質(zhì)量的酒精與碎紙片完全燃燒時，酒精比碎紙片放出的熱量

17、_；更多的實(shí)驗(yàn)表明，質(zhì)量相等的不同燃料完全燃燒放出的質(zhì)量一般_，我們可以利用_來表示這一屬性。（5）為了測出酒精的熱值，實(shí)驗(yàn)前，小明用天平測出水和酒精的質(zhì)量，測出酒精完全燃燒后，水的溫度升高值，利用熱量計算公式得出水吸收的熱量，通過這些數(shù)據(jù)計算出酒精的熱值。這樣的計算結(jié)果可靠嗎？為什么？_（6）實(shí)驗(yàn)改進(jìn)后，小明查閱資料得知，酒精的熱值為3×107J/kg。實(shí)驗(yàn)中酒精的質(zhì)量為10g，水的質(zhì)量為200g，酒精完全燃燒后，水的溫度從25升高到75，則在此實(shí)驗(yàn)中利用酒精燒水的效率為_。答案：（1）天平酒精和紙片的質(zhì)量相等，水的質(zhì)量相等（2）A（3）不可靠，水沸騰后吸熱溫度不變減少酒精和碎紙片

18、的質(zhì)量，增加水的質(zhì)量（4）多不同熱值（5）不可靠酒精無法完全燃燒（或酒精放出熱量不能被水完全吸收）（6）14%解析：本題是探究質(zhì)量相同的不同燃料完全燃燒放出熱量，燃料燃燒放出熱量多少無法直接進(jìn)行比較，本實(shí)驗(yàn)中采用了轉(zhuǎn)化的方法，把燃料燃燒放出的熱量轉(zhuǎn)化為水吸熱升溫的多少，在實(shí)驗(yàn)中要控制燃料的質(zhì)量相同，水的質(zhì)量相等。通過實(shí)驗(yàn)得到質(zhì)量相等的不同燃料完全燃燒放出的熱量是不同的，我們利用熱值來表示這個物理量。在使用燃料燃燒加熱物體時，燃料無法完全燃燒、獲得的能量無法被物體完全吸收等，所以不能使用物體吸收的熱量作為燃料燃燒放出的熱量。燃料的利用率是指有效利用的能量與燃料完全燃燒放出熱量之比，在利用酒精燒水時，水吸收的熱量為有效利用的能量，可以利用Q吸=cm水t進(jìn)行計算；酒精燃燒后放出的熱量可以利用Q放=m酒精q進(jìn)行計算，利用酒精燒水的效率為。18小星家的太陽能熱水器，水箱容積是100L。小星進(jìn)行了一次觀察活動：某天早上，他用溫度計測得自來水的溫度為20，然后給熱水器水箱注滿水，中午時溫度傳感器顯示水箱中的水溫為45。請你求解下列問題：（