人教版九年級(jí)物理全一冊(cè)同步備課14.2熱機(jī)的效率(分層作業(yè))【原卷版+解析】

第2節(jié)熱機(jī)的效率一、燃料的熱值1.把某種燃料_________與其質(zhì)量之比，叫這種燃料的熱值，單位是_______；燃料燃燒放出熱量的計(jì)算公式為：______。2．“可燃冰”主要成分是甲烷，可直接點(diǎn)燃，燃燒后幾乎不產(chǎn)生任何殘?jiān)浴翱扇急笔且环N新型清潔能源。其中甲烷的熱值為q甲烷=4.2×107J／m3，其物理意義是（）A.1J的甲烷完全燃燒能產(chǎn)生4.2×107m3熱量。B.4.2×107J的甲烷完全燃燒能產(chǎn)生1m3熱量。C.1m3甲烷完全燃燒能產(chǎn)生4.2×107J熱量。D.4.2×107m3的甲烷完全燃燒能產(chǎn)生1J熱量。3．長(zhǎng)征五號(hào)火箭為我國(guó)載人航天工程作出卓著貢獻(xiàn)。長(zhǎng)征五號(hào)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)使用液氫作燃料，是利用液氫的（）A．密度大 B．比熱容大C．熱值高 D．熱效率高4.關(guān)于燃料及其熱值，下列說(shuō)法中正確的是（）A．沒(méi)有燃燒的燃料，其熱值等于零B．燃料的熱值與其質(zhì)量和燃燒狀態(tài)無(wú)關(guān)C．燃料完全燃燒時(shí)，它的熱值最大D．燃料燃燒時(shí)溫度越高，放出的熱量越多二、熱機(jī)的效率5.用來(lái)做有用功的那部分能量和_________之比，叫熱機(jī)的效率。熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的一個(gè)重要指標(biāo)；目前熱機(jī)的效率還比較低，在熱機(jī)的能量損失中，_______帶走的能量最多，設(shè)法利用這部分能量，是提高熱機(jī)效率的重要措施。6.為了緩解能源緊缺問(wèn)題，提高熱機(jī)的效率變得越來(lái)越重要。下列有關(guān)熱機(jī)效率的說(shuō)法正確的是（）A．盡量減少熱機(jī)內(nèi)部各部件間的摩擦可提高熱機(jī)效率B．使用的燃料熱值越高，熱機(jī)的效率越高C．目前有些新型燃料汽車(chē)實(shí)現(xiàn)了“零排放”，它們的熱機(jī)效率可達(dá)到100%D．柴油機(jī)的效率一般低于汽油機(jī)的效率7.甲、乙兩臺(tái)汽油機(jī)，甲的效率比乙高，則（）A．甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少B．消耗同樣多的汽油，甲做的有用功比乙做的有用功多C．甲每秒鐘做的功比乙每秒鐘做的功多D．做同樣多的有用功，甲消耗的汽油比乙消耗的汽油多8.汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)一般都是汽油機(jī)，某汽車(chē)汽油機(jī)的能量流向圖如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A．為了提高熱機(jī)效率不應(yīng)使用水冷卻B．減少汽油機(jī)部件的摩擦可以提高熱機(jī)效率C．該汽油機(jī)的能量利用率為33%D．增加廢氣帶走的熱量可以提高熱機(jī)效率9.某校初三年級(jí)的學(xué)生參觀了學(xué)校鍋爐房后，提出了以下幾種提高爐子效率的建議，其中不應(yīng)采納的是（）A．鼓風(fēng)機(jī)向爐膛內(nèi)吹風(fēng)，把煤粒吹起來(lái)燃燒B．向爐內(nèi)多加些煤，加大火力C．煤磨成粉，用空氣吹進(jìn)爐膛D．用各種辦法增大受熱面積10．用燃?xì)庠顭紵?kg的煤氣，使200kg的水從20℃升高到70℃，已知水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），煤氣的熱值為4.2×107J/kg。求：（1）2kg煤氣完全燃燒放出的熱量；（2）水吸收的熱量；（3）燃?xì)庠顭男省?1.汽車(chē)已經(jīng)走進(jìn)了千家萬(wàn)戶，熱機(jī)是汽車(chē)的心臟，關(guān)于熱機(jī)及其燃料，以下說(shuō)法正確的是（）A．無(wú)論熱機(jī)內(nèi)的燃料能否完全燃燒，燃料的熱值都是定值B．熱機(jī)的工作原理是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C．密閉在熱機(jī)中燃料的溫度越高，所含的熱量就越多D．柴油機(jī)的效率比汽油機(jī)的高，這是因?yàn)椴裼偷臒嶂当绕偷拇?2．2022年11月30日7時(shí)33分，神舟十五號(hào)3名航天員順利進(jìn)駐中國(guó)空間站，兩個(gè)航天員乘組首次實(shí)現(xiàn)“太空會(huì)師”。下列說(shuō)法正確的是（）A．火箭發(fā)射升空時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的能量轉(zhuǎn)化與汽油機(jī)的做功沖程一致B．火箭燃料燃燒越充分，其熱值越大C．燃料燃燒釋放的熱量越多，熱機(jī)效率越高D．燃料用了一部分后，質(zhì)量變小，熱值變小13.小明將質(zhì)量為20kg的水從25℃加熱到75℃，【水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)，天然氣的熱值為3.5×107J/m3】。求：（1）這些水吸收的熱量；（2）若天然氣燃燒的熱量中50%被這些水吸收，則需要多少m3天然氣。14．如圖是內(nèi)燃機(jī)中工作過(guò)程中的能流圖。（1）圖中“1”處的能量形式為_(kāi)__________；（2）若圖中“2”和“3”處的能量分別占總能量的16%和52%，則該內(nèi)燃機(jī)的效率為_(kāi)____；（3）若該內(nèi)燃機(jī)一年消耗燃油的質(zhì)量為1400kg，內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)效率在（2）問(wèn)基礎(chǔ)上提高3%，則效率提高后，該內(nèi)燃機(jī)一年可節(jié)約燃油的質(zhì)量為_(kāi)__________。15.閱讀下列材料，并解答問(wèn)題：“可燃冰”被視為21世紀(jì)的新型綠色能源?？茖W(xué)家估計(jì)，全球海洋底部可燃冰分布的范圍約4000萬(wàn)平方公里，儲(chǔ)量可供人類(lèi)使用約1000年。我國(guó)南海海底存儲(chǔ)著豐富的可燃冰資源，已經(jīng)查明的儲(chǔ)量相當(dāng)于目前陸上石油、天然氣資源量總數(shù)的三分之一?？扇急闹饕煞质羌淄椋?m3可燃冰可轉(zhuǎn)化生成164m3的甲烷氣體和0.8m3的水，已知甲烷氣體的熱值為3.6×107J/m3。桂林市新開(kāi)通的301路公交車(chē)，使用LNG天然液化氣為燃料，這種燃料的主要成分就是甲烷。如果301路公交車(chē)滿載乘客時(shí)總質(zhì)量是6000kg，1m3可燃冰轉(zhuǎn)化生成的甲烷氣體完全燃燒產(chǎn)生的能量，可供公交車(chē)滿載時(shí)以36km/h的速度勻速行駛1640min，行駛中公交車(chē)受到的平均阻力為車(chē)重的0.05倍，則這段時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率和效率各為多大？16．（2022·廣西柳州·統(tǒng)考中考真題）下列關(guān)于熱機(jī)的說(shuō)法正確的是（）A．熱機(jī)的效率為100% B．熱機(jī)只有汽油機(jī)和柴油機(jī)兩種C．好的熱機(jī)工作時(shí)不排放廢氣 D．熱機(jī)工作時(shí)都要利用燃料的化學(xué)能17．（2022·湖北宜昌·統(tǒng)考中考真題）關(guān)于燃料及其熱值，下列說(shuō)法中正確的是（）A．沒(méi)有燃燒的燃料，熱值等于零B．燃料完全燃燒時(shí)，它的熱值最大C．燃料的熱值與質(zhì)量和燃燒狀態(tài)無(wú)關(guān)D．燃料燃燒時(shí)溫度越高，放出的熱量越多18.（2022·湖南懷化·統(tǒng)考中考真題）2022年北京冬奧會(huì)示范運(yùn)營(yíng)1000多輛氫燃料電池車(chē)（如圖所示），該車(chē)排放物是水，不產(chǎn)生任何污染物，是當(dāng)前世界新能源汽車(chē)重要的發(fā)展方向。假設(shè)某國(guó)產(chǎn)氫燃料電池車(chē)總質(zhì)量為5×103kg。在某次測(cè)試中該車(chē)勻速行駛時(shí)受到的阻力是車(chē)重的0.02倍，在0.5h內(nèi)行駛了28km的路程，消耗的氫能源為0.4kg（不考慮氫能源燃料消耗對(duì)車(chē)質(zhì)量的影響）。求該測(cè)試過(guò)程中氫燃料電池車(chē)：（已知q氫=1.4×108J，g取10N/kg）（1）行駛的平均速度為多少km/h；（2）牽引力做的功；（3）氫能源燃燒釋放的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率。19.（2022甘肅金昌·統(tǒng)考中考真題）小華家里用的是天然氣灶，他嘗試估測(cè)該灶的效率。小華在水壺中加入5L水，水的初溫是20℃，然后將水燒開(kāi)，他觀察天然氣表發(fā)現(xiàn)此次燒水用了0.1m3天然氣，天然氣的熱值為3.2×107J/m3，水的比熱容c=4.2×103J/（kg?℃），當(dāng)?shù)卮髿鈮簽闃?biāo)準(zhǔn)大氣壓。求：（1）水吸收的熱量Q吸（不計(jì)水的熱量損失）；（2）天然氣完全燃燒放出的熱量Q放；（3）天然氣灶的效率η。20．（2022·江蘇泰州·統(tǒng)考中考真題）在“比較酒精和碎紙片燃燒時(shí)放出的熱量”實(shí)驗(yàn)中（1）由于燃料充分燃燒放出熱量的多少不僅與燃料種類(lèi)這一個(gè)因素有關(guān)，因此實(shí)驗(yàn)時(shí)必須控制酒精和碎紙片的______相等；實(shí)驗(yàn)中還需控制被加熱的水的質(zhì)量和初溫均相同，以便于______；（2）如圖是小明安裝好的實(shí)驗(yàn)裝置，其中存在的錯(cuò)誤是______；（3）小華糾正了小明的錯(cuò)誤，又組裝了一套相同的實(shí)驗(yàn)裝置，備好秒表，在兩燃燒皿中分別加入準(zhǔn)備好的酒精和碎紙片，讀出水的初溫后，進(jìn)行如下操作：①先點(diǎn)燃酒精，再點(diǎn)燃碎紙片；②保證酒精和碎紙片燃燒時(shí)間相同，讀取溫度計(jì)的示數(shù)；③待酒精和碎紙片充分燃燒結(jié)束，分別讀取溫度計(jì)的示數(shù)；小紅認(rèn)為上述操作中，操作______是錯(cuò)誤的，小明根據(jù)正確操作獲得的數(shù)據(jù)，算出了燃料的熱值，發(fā)現(xiàn)結(jié)果小于該燃料的實(shí)際熱值，原因是______。第2節(jié)熱機(jī)的效率一、燃料的熱值1.把某種燃料_________與其質(zhì)量之比，叫這種燃料的熱值，單位是_______；燃料燃燒放出熱量的計(jì)算公式為：______?！敬鸢浮客耆紵懦龅臒崃?；J/kg；Q放=qm?！窘馕觥堪涯撤N燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比，叫這種燃料的熱值，單位是J/kg。燃料燃燒放出熱量的計(jì)算公式為：Q放=qm；（Q放是熱量，單位是J；q是熱值，單位是J/kg；m是質(zhì)量，單位是kg).2．“可燃冰”主要成分是甲烷，可直接點(diǎn)燃，燃燒后幾乎不產(chǎn)生任何殘?jiān)?，所以“可燃冰”是一種新型清潔能源。其中甲烷的熱值為q甲烷=4.2×107J／m3，其物理意義是（）A.1J的甲烷完全燃燒能產(chǎn)生4.2×107m3熱量。B.4.2×107J的甲烷完全燃燒能產(chǎn)生1m3熱量。C.1m3甲烷完全燃燒能產(chǎn)生4.2×107J熱量。D.4.2×107m3的甲烷完全燃燒能產(chǎn)生1J熱量?！敬鸢浮緾【解析】對(duì)于固體和液體，熱值表達(dá)式用q=Q/m來(lái)表示，物理意義是單位質(zhì)量的燃料完全燃燒放出的熱量。對(duì)于氣體，熱值表達(dá)式用q=Q/V來(lái)表示，物理意義是單位體積的燃料完全燃燒放出的熱量。甲烷通常以氣態(tài)物質(zhì)形態(tài)存在，其熱值q甲烷=4.2×107J／m3，物理含義是：1m3甲烷完全燃燒能產(chǎn)生4.2×107J的熱量。3．長(zhǎng)征五號(hào)火箭為我國(guó)載人航天工程作出卓著貢獻(xiàn)。長(zhǎng)征五號(hào)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)使用液氫作燃料，是利用液氫的（）A．密度大 B．比熱容大C．熱值高 D．熱效率高【答案】C【詳解】火箭發(fā)動(dòng)機(jī)使用液態(tài)氫作燃料，燃燒相同質(zhì)量的燃料，液氫完全燃燒釋放出的熱量多，即液態(tài)氫的熱值高，綜上分析知，故ABD不符合題意；C符合題意。故選C。4.關(guān)于燃料及其熱值，下列說(shuō)法中正確的是（）A．沒(méi)有燃燒的燃料，其熱值等于零B．燃料的熱值與其質(zhì)量和燃燒狀態(tài)無(wú)關(guān)C．燃料完全燃燒時(shí)，它的熱值最大D．燃料燃燒時(shí)溫度越高，放出的熱量越多【答案】B【詳解】ABC.1kg某種燃料完全燃燒放出的能量，叫做這種燃料的熱值，熱值是燃料的一種特性，它只與燃料的種類(lèi)有關(guān)，與燃料的質(zhì)量、燃燒程度等均無(wú)關(guān)，故AC錯(cuò)誤，B正確；D.由Q=mq可知，燃料燃燒放出的熱量與熱值和質(zhì)量有關(guān)，與溫度無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤。故選B。二、熱機(jī)的效率5.用來(lái)做有用功的那部分能量和_________之比，叫熱機(jī)的效率。熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的一個(gè)重要指標(biāo)；目前熱機(jī)的效率還比較低，在熱機(jī)的能量損失中，_______帶走的能量最多，設(shè)法利用這部分能量，是提高熱機(jī)效率的重要措施?！敬鸢浮咳剂贤耆紵懦龅哪芰?，廢氣?！窘馕觥坑脕?lái)做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比，叫熱機(jī)的效率。在熱機(jī)的能量損失中，廢氣帶走的能量最多。6.為了緩解能源緊缺問(wèn)題，提高熱機(jī)的效率變得越來(lái)越重要。下列有關(guān)熱機(jī)效率的說(shuō)法正確的是（）A．盡量減少熱機(jī)內(nèi)部各部件間的摩擦可提高熱機(jī)效率B．使用的燃料熱值越高，熱機(jī)的效率越高C．目前有些新型燃料汽車(chē)實(shí)現(xiàn)了“零排放”，它們的熱機(jī)效率可達(dá)到100%D．柴油機(jī)的效率一般低于汽油機(jī)的效率【答案】A【解析】A．盡量減少熱機(jī)內(nèi)部各部件間的摩擦，可以減少能量損失，所以可以提高熱機(jī)效率，故A正確；B．熱機(jī)效率是指有效利用的能量與燃料完全燃燒放出的熱量的比值，比值越大，效率越高，與燃料的熱值無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；C．目前有些新型燃料汽車(chē)實(shí)現(xiàn)了“零排放”，但是熱機(jī)工作過(guò)程中不可避免地由于機(jī)件間的摩擦而產(chǎn)生額外功，因此熱機(jī)效率不能達(dá)到100%，故C錯(cuò)誤；D．一般柴油機(jī)的壓縮比比汽油機(jī)大得多，且氣缸內(nèi)柴油燃燒要比汽油燃燒更充分，所以柴油機(jī)的效率一般高于汽油機(jī)的效率，故D錯(cuò)誤。故選A。7.甲、乙兩臺(tái)汽油機(jī)，甲的效率比乙高，則（）A．甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少B．消耗同樣多的汽油，甲做的有用功比乙做的有用功多C．甲每秒鐘做的功比乙每秒鐘做的功多D．做同樣多的有用功，甲消耗的汽油比乙消耗的汽油多【答案】B【解析】A．由于不確定甲乙做功的多少，所以無(wú)法比較耗油量，故A不符合題意；B．甲汽油機(jī)的效率高，消耗同樣多的油，甲做的有用功多，故B符合題意；C．甲每秒鐘做功比乙每秒鐘做功多，說(shuō)明甲汽油機(jī)的功率大，與熱機(jī)效率無(wú)關(guān)，故C不符題意；D．甲汽油機(jī)熱機(jī)效率比乙高，說(shuō)明做同樣多的有用功，甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少，故D不符合題意。故選B。8.汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)一般都是汽油機(jī)，某汽車(chē)汽油機(jī)的能量流向圖如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A．為了提高熱機(jī)效率不應(yīng)使用水冷卻B．減少汽油機(jī)部件的摩擦可以提高熱機(jī)效率C．該汽油機(jī)的能量利用率為33%D．增加廢氣帶走的熱量可以提高熱機(jī)效率【答案】B【解析】A．熱機(jī)在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，需要冷卻水將熱量帶走，否則會(huì)損壞熱機(jī)，故A錯(cuò)誤；B．機(jī)械效率是機(jī)械做有用功與總功的比值，加潤(rùn)滑油減少各部件之間的摩擦，克服摩擦所做的額外功少，可以提高機(jī)械效率，故B正確；C．該汽油機(jī)的熱機(jī)效率為η＝100%﹣33%﹣30%﹣7%＝30%故C錯(cuò)誤；D．由題圖可知，在熱機(jī)的能量損失中，廢氣帶走的能量最多，增加廢氣帶走的熱量降低了熱機(jī)效率，故D錯(cuò)誤。故選B。9.某校初三年級(jí)的學(xué)生參觀了學(xué)校鍋爐房后，提出了以下幾種提高爐子效率的建議，其中不應(yīng)采納的是（）A．鼓風(fēng)機(jī)向爐膛內(nèi)吹風(fēng)，把煤粒吹起來(lái)燃燒B．向爐內(nèi)多加些煤，加大火力C．煤磨成粉，用空氣吹進(jìn)爐膛D．用各種辦法增大受熱面積【答案】B【解析】A．鼓風(fēng)機(jī)向爐膛內(nèi)吹風(fēng)，把煤粒吹起來(lái)燃燒，可以使煤燃燒的更充分，可以提高燃料的利用率，故A不符合題意；B．向爐內(nèi)多加些煤，加大火力，這是消耗更多的燃料，不能提高爐子的效率，故B符合題意；C．煤磨成粉，用空氣吹進(jìn)爐膛，可以使煤充分燃燒，可以提高爐子的效率，故C不符合題意；D．用各種辦法增大受熱面積，可以讓熱量被充分吸收，可以提高爐子的效率，故D不符合題意。故選B。10．用燃?xì)庠顭?，燃?kg的煤氣，使200kg的水從20℃升高到70℃，已知水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），煤氣的熱值為4.2×107J/kg。求：（1）2kg煤氣完全燃燒放出的熱量；（2）水吸收的熱量；（3）燃?xì)庠顭男?。【答案】?）8.4×107J；（2）4.2×107J；（3）50%?！窘馕觥浚?）2kg煤氣完全燃燒放出的熱量Q放=mq=2kg×4.2×107J/kg=8.4×107J（2）水吸收的熱量Q吸=cmΔt=4.2×103J/（kg·℃）×200kg×（70℃-20℃）=4.2×107J（3）燃?xì)庠顭男师牵紼Q\F(Q吸,Q放)=EQ\F(4.2×107J,8.4×107J)=50%11.汽車(chē)已經(jīng)走進(jìn)了千家萬(wàn)戶，熱機(jī)是汽車(chē)的心臟，關(guān)于熱機(jī)及其燃料，以下說(shuō)法正確的是（）A．無(wú)論熱機(jī)內(nèi)的燃料能否完全燃燒，燃料的熱值都是定值B．熱機(jī)的工作原理是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C．密閉在熱機(jī)中燃料的溫度越高，所含的熱量就越多D．柴油機(jī)的效率比汽油機(jī)的高，這是因?yàn)椴裼偷臒嶂当绕偷拇蟆敬鸢浮緼B．熱機(jī)的工作原理是將燃料燃燒釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故B錯(cuò)誤；C．熱量是過(guò)程中，只能說(shuō)明吸收或放出多少熱量，不能說(shuō)含有多少熱量，故C錯(cuò)誤；D．柴油機(jī)的效率比汽油機(jī)的效率高，是因?yàn)椴裼蜋C(jī)在在壓縮沖程中壓縮程度大，噴入霧狀柴油后燃燒更充分；做有用功的能量和燃料完全燃燒放出的熱量的比值大，與熱值大小無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤。故選A。12．2022年11月30日7時(shí)33分，神舟十五號(hào)3名航天員順利進(jìn)駐中國(guó)空間站，兩個(gè)航天員乘組首次實(shí)現(xiàn)“太空會(huì)師”。下列說(shuō)法正確的是（）A．火箭發(fā)射升空時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的能量轉(zhuǎn)化與汽油機(jī)的做功沖程一致B．火箭燃料燃燒越充分，其熱值越大C．燃料燃燒釋放的熱量越多，熱機(jī)效率越高D．燃料用了一部分后，質(zhì)量變小，熱值變小【答案】A【解析】A．火箭發(fā)射升空時(shí)，將高溫高壓燃?xì)鈨?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，汽油機(jī)的做功沖程將高溫高壓燃?xì)鈨?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，所以兩種能量轉(zhuǎn)化一致，故A正確；B．熱值是物質(zhì)的屬性，熱值大小保持不變，與燃料是否充分燃燒無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；C．熱機(jī)效率是熱機(jī)做有用功部分占燃料燃燒釋放的熱量之比，所以燃料燃燒釋放的熱量越多，做有用功部分比例不一定增大，故熱機(jī)效率不一定高，故C錯(cuò)誤；D．熱值是物質(zhì)的屬性，熱值大小保持不變，燃料用了一部分后，質(zhì)量變小，熱值不變，故D錯(cuò)誤。故選A。13.小明將質(zhì)量為20kg的水從25℃加熱到75℃，【水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)，天然氣的熱值為3.5×107J/m3】。求：（1）這些水吸收的熱量；（2）若天然氣燃燒的熱量中50%被這些水吸收，則需要多少m3天然氣?！敬鸢浮浚?）4.2×106J；（2）0.24m3【解析】（1）水吸收的熱量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×20kg×(75℃-25℃)=4.2×106J（2）天然氣燃燒放出的熱量Q放＝EQ\F(Q吸,η)=EQ\F(4.2×106J,50%)=8.4×106J燒開(kāi)這壺水需要天然氣的體積V＝EQ\F(Q放,q)=EQ\F(8.4×106J,3.5×107J/m3)=0.24m314．如圖是內(nèi)燃機(jī)中工作過(guò)程中的能流圖。（1）圖中“1”處的能量形式為_(kāi)__________；（2）若圖中“2”和“3”處的能量分別占總能量的16%和52%，則該內(nèi)燃機(jī)的效率為_(kāi)____；（3）若該內(nèi)燃機(jī)一年消耗燃油的質(zhì)量為1400kg，內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)效率在（2）問(wèn)基礎(chǔ)上提高3%，則效率提高后，該內(nèi)燃機(jī)一年可節(jié)約燃油的質(zhì)量為_(kāi)__________?！敬鸢浮浚?）燃料的化學(xué)能；

（2）32%；（3）120kg.【解析】（1）內(nèi)燃機(jī)是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的裝置，圖中“1”處的能量形式為燃料的化學(xué)能。（2）熱機(jī)的效率是用來(lái)做有用功的能量與燃料完全燃燒產(chǎn)生的能量之比，由題意知，內(nèi)燃機(jī)的熱機(jī)效率η＝100%﹣16%﹣52%＝32%（3）內(nèi)燃機(jī)效率提高3%，即η＝32%+3%＝35%因?yàn)棣牵紼Q\F(W有用,Q放)＝EQ\F(W有用,qm)所以W有用＝ηqm內(nèi)燃機(jī)效率提高后有用功是相同的，即η1qm1=η2qm2內(nèi)燃機(jī)需要的燃油質(zhì)量為m2=EQ\F(η1m1,η2)＝EQ\F(32%×1400kg,35%)=1280kg該內(nèi)燃機(jī)一年可節(jié)約燃油的質(zhì)量?m=m1-m2=120kg15.閱讀下列材料，并解答問(wèn)題：“可燃冰”被視為21世紀(jì)的新型綠色能源?？茖W(xué)家估計(jì)，全球海洋底部可燃冰分布的范圍約4000萬(wàn)平方公里，儲(chǔ)量可供人類(lèi)使用約1000年。我國(guó)南海海底存儲(chǔ)著豐富的可燃冰資源，已經(jīng)查明的儲(chǔ)量相當(dāng)于目前陸上石油、天然氣資源量總數(shù)的三分之一?？扇急闹饕煞质羌淄?，1m3可燃冰可轉(zhuǎn)化生成164m3的甲烷氣體和0.8m3的水，已知甲烷氣體的熱值為3.6×107J/m3。桂林市新開(kāi)通的301路公交車(chē)，使用LNG天然液化氣為燃料，這種燃料的主要成分就是甲烷。如果301路公交車(chē)滿載乘客時(shí)總質(zhì)量是6000kg，1m3可燃冰轉(zhuǎn)化生成的甲烷氣體完全燃燒產(chǎn)生的能量，可供公交車(chē)滿載時(shí)以36km/h的速度勻速行駛1640min，行駛中公交車(chē)受到的平均阻力為車(chē)重的0.05倍，則這段時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率和效率各為多大？【答案】6×104W；50%。【解析】（1）1m3可燃冰轉(zhuǎn)化生成的甲烷氣體完全燃燒放出熱量：Q放＝q甲烷V＝3.6×107J/m3×164m3＝5.904×109J由題知：t＝1640min＝9.84×104s發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率：P＝EQ\F(W,t)＝EQ\F(Q放,t)＝EQ\F(5.904×109J,9.84×104s)＝6×104W（2）由題知：v＝36km/h＝10m/s，公交車(chē)行駛路程：s＝vt＝10m/s×9.84×104s＝9.84×105m，又因車(chē)勻速行駛，所以汽車(chē)的牽引力：F＝f＝0.05G車(chē)＝0.05mg＝0.05×6000kg×10N/kg＝3×103N，牽引力做的有用功：W有用＝Fs＝3×103N×9.84×105m＝2.952×109J，發(fā)動(dòng)機(jī)效率：η＝EQ\F(W有用,Q放)＝EQ\F(2.952×109J,5.904×109J)＝50%16．（2022·廣西柳州·統(tǒng)考中考真題）下列關(guān)于熱機(jī)的說(shuō)法正確的是（）A．熱機(jī)的效率為100% B．熱機(jī)只有汽油機(jī)和柴油機(jī)兩種C．好的熱機(jī)工作時(shí)不排放廢氣 D．熱機(jī)工作時(shí)都要利用燃料的化學(xué)能【答案】D【解析】A．熱機(jī)工作過(guò)程中不可避免地要克服機(jī)件間的摩擦而做額外功，無(wú)法使熱機(jī)的效率達(dá)到100%，故A錯(cuò)誤；B．蒸汽機(jī)、火箭、柴油機(jī)、汽油機(jī)等都屬于熱機(jī)，故B錯(cuò)誤；C．熱機(jī)排氣沖程中排出廢氣，故C錯(cuò)誤；D．熱機(jī)工作時(shí)時(shí)，熱機(jī)先將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，后把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故D正確。故選D。17．（2022·湖北宜昌·統(tǒng)考中考真題）關(guān)于燃料及其熱值，下列說(shuō)法中正確的是（）A．沒(méi)有燃燒的燃料，熱值等于零B．燃料完全燃燒時(shí)，它的熱值最大C．燃料的熱值與質(zhì)量和燃燒狀態(tài)無(wú)關(guān)D．燃料燃燒時(shí)溫度越高，放出的熱量越多【答案】C【解析】ABC．熱值是燃料自身的一種屬性，大小與燃料的質(zhì)量、溫度、燃燒情況無(wú)關(guān)，故AB錯(cuò)誤，C正確；D．根據(jù)公式Q=mq可知，燃料燃燒放出的熱量多少與燃料的熱值、燃料的質(zhì)量有關(guān)，與燃燒時(shí)的溫度無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤。故選C。18.（2022·湖南懷化·統(tǒng)考中考真題）2022年北京冬奧會(huì)示范運(yùn)營(yíng)1000多輛氫燃料電池車(chē)（如圖所示），該車(chē)排放物是水，不產(chǎn)生任何污染物，是當(dāng)前世界新能源汽車(chē)重要的發(fā)展方向。假設(shè)某國(guó)產(chǎn)氫燃料電池車(chē)總質(zhì)量為5×103kg。在某次測(cè)試中該車(chē)勻速行駛時(shí)受到的阻力是車(chē)重的0.02倍，在0.5h內(nèi)行駛了28km的路程，消耗的氫能源為0.4kg（不考慮氫能源燃料消耗對(duì)車(chē)質(zhì)量的影響）。求該測(cè)試過(guò)程中氫燃料電池車(chē)：（已知q氫=1.4×108J，g取10N/kg）（1）行駛的平均速度為多少km/h；（2）牽引力做的功；（3）氫能源燃燒釋放的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率?！敬鸢浮浚?）56km/h；（2）2.8×107J；（3）50%【詳解】（1）氫燃料電池車(chē)0.5h內(nèi)行駛了28km的路程，車(chē)行駛的平均速度為v=s/t=28km/0.5h=56km/h（2）氫燃料電池車(chē)總質(zhì)量為5×103kg，受到的重力為G=mg=5×103kg×10N/kg=5×104N車(chē)勻速行駛時(shí)受到的阻力是車(chē)重的0.02倍，汽車(chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，所以車(chē)受到的牽引力為F=f=0.02G=0.02×5×104N=103N牽引力做的功為W=Fs=103N×28×103m=2.8×107J（3）消耗0.4kg的氫能源，放出的熱量為Q放=qm=0.4kg×1.4×108J=5.6×107J氫能源燃燒釋放的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為η＝EQ\F(W,Q放)＝EQ\F(2.8×107J,5.6×107J)＝50%19.（2022甘肅金昌·統(tǒng)考中考真題）小華家里用的是天然氣灶，