《第四節(jié)熱機效率和環(huán)境保護》基礎(chǔ)練習(xí)一、單選題1.一瓶酒精用去一半后，則剩下的酒精A.密度變?yōu)樵鹊囊话隑.熱值變?yōu)樵鹊囊话隒.比熱容變?yōu)樵鹊囊话隓.質(zhì)量變?yōu)樵鹊囊话?.如圖是某內(nèi)燃機工作時的能量流向圖，該內(nèi)燃機的熱機效率是A.B.C.D.3.下述關(guān)于熱現(xiàn)象的說法正確的是A.當(dāng)柴油在底盤內(nèi)燃燒不充分時會冒白煙，這時底盤的效率下降B.打開香射手嗅到香氣說明分子在不停地做無規(guī)則運動C.從蒸鍋里掏出的包子，放一陣子變涼了，是通過做功的方法改變了包子的內(nèi)能D.海灘晝夜溫差較小是由于水的比熱容小4.關(guān)于燃料的熱值，下述說法中正確的是A.某種燃料燃燒放出的熱量稱作這些燃料的熱值B.甲燃料完全燃燒放出的熱量比乙燃料完全燃燒放出的熱量多，則甲的熱值一定比乙大C.燃料的熱值越大，則燃燒時放出的熱量越多D.1kg褐煤的熱值是，則完全燃燒褐煤能放出熱量5.關(guān)于熱機效率，下述說法正確的是A.蒸氣機的效率一般低于柴油機的效率B.有些新型燃料車輛實現(xiàn)了零排放，其效率達到C.熱機效率不一定大于D.雖然無磨擦的公路，車輛底盤的效率也難以達到6.下述關(guān)于“熱機”的說法中，正確的是A.通過技術(shù)改進，熱機效率可達B.做功沖程將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C.熱機常用水做冷卻劑，是由于水的沸點高D.湖人底盤屬于熱機7.甲乙兩臺汽油機，甲的效率高于乙的效率，意義是A.甲的功率小于乙的功率B.乙將燃料燃燒放出的能弄成有用功的那部份能的比列比甲大C.甲消耗的燃料少于乙消耗的燃料D.工作相同時間甲消耗的燃料一定比乙少二、填空題8.“西氣東輸”工程已全線完工，輸送的燃料為天然氣，這是借助了煤氣較大的特點，并且使用天然氣時對環(huán)境無污染使用天然氣煮飯，天然氣用掉一部份后，剩余天然氣的熱值選填“變大”、“變小”或者“不變”。
9.在四沖程柴油機工作過程中，實現(xiàn)內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的是沖程完全燃燒500g柴油釋放出的熱量是柴油的熱值為10.“渦輪增壓”是目前在各類柴油機和汽油機中采用的一項節(jié)能、提高熱機功率的技術(shù)它是借助熱機排出的尾氣推動渦輪旋轉(zhuǎn)，先將新鮮空氣壓縮后再送入內(nèi)燃機的進氣道這樣做的用處是填“增大”或“減小”排出廢水所帶走的能量，填“提高”或“降低”內(nèi)燃機的效率。11.氫能源具有來源廣、熱值高、無污染等優(yōu)點，湖人中運用了液態(tài)氫做燃料。已知甲烷的熱值為，表示的意義是。完全燃燒乙炔放出的熱量是.若一罐甲烷用去了一半，則剩余氧氣的熱值填“增大”“減小”或“不變”。三、實驗探究題12.小丹學(xué)習(xí)了燃料的熱值后，自己設(shè)計了一個實驗來研究煤油和酒精熱值的大小關(guān)系他實驗時組裝了如圖所示的兩套完全相同的裝置，燃燒了質(zhì)量相等的煤油和酒精，加熱兩個燒瓶中質(zhì)量相等的水，并記錄杯中水的初溫和末溫如表。初溫末溫甲杯溫度2590乙杯溫度通過表中記錄的數(shù)據(jù)，你覺得煤油和酒精兩種燃料，熱值較大的是；小丹用天平測出了量筒中水的質(zhì)量及兩瓶中燃料降低的質(zhì)量并記錄；借助公式估算出水吸收的熱量他覺得通過這種數(shù)據(jù)能確切地估算出煤油和酒精的熱值你覺得他的實驗結(jié)果選填“準(zhǔn)確”或“不太確切”，理由是：。
13.小明和小華分別借助圖甲所示的相同裝置探究水沸騰時氣溫變化的特性，當(dāng)溫度到后，每隔記錄一次體溫并勾畫出了如圖乙所示的溫度與時間關(guān)系的圖像。小明實驗中發(fā)覺燒瓶中水沸騰后氣溫計示數(shù)穩(wěn)定不再上升由此得出的推論是：水在沸騰過程中盡管繼續(xù)放熱，但。剖析圖乙可知，小華將水加熱至沸騰的時間顯著較長，最有可能的誘因是。小華使用酒精燈加熱過程中消耗了酒精，則酒精完全燃燒時放出的熱量是J.酒精的熱值是小華改進實驗不足并搜集多組數(shù)據(jù)是為了選填“”或“”。A.降低實驗偏差找尋普遍的規(guī)律。四、計算題14.某團隊在海拔多米的高山上野營時，使用鋁鍋煮飯，她們發(fā)覺把容積為的水從加熱到時，共消耗了的干柴火。水求：水干柴火完全燃燒放出的熱量。水吸收的熱量。鋁鍋煮飯的效率。15.廣東新龍馬車輛有限公司是一家小型的專用車輛生產(chǎn)基地。該廠某機型專用車在車型測試中，在一段平直的道路上勻速行駛5km，遭到的平均阻力是，消耗燃油假定燃油完全燃燒若燃油的熱值，求：專用車牽引力所做的功；燃油放出的熱量；該專用車的熱機效率。
答案和解析【答案】1.D2.B3.B4.D5.D6.D7.B8.熱值；不變9.做功；10.降低；提升11.甲烷完全燃燒放出的熱量是；；不變12.煤油；不太確切；燃料不可能完全燃燒或燃料放出的熱量不能完全被水吸收13.氣溫不變；杯中水的質(zhì)量過大；；B14.解：干柴火完全燃燒放出的熱量放；水的容積，水由可得，水的質(zhì)量：水水水，水吸收的熱量：吸水水，鋁鍋煮飯的效率為吸。放答：干柴火完全燃燒放出的熱量為；水吸收的熱量為；鋁鍋煮飯的效率為。15.解：由于專用車勻速行駛，在水平方向上受平衡力的作用，所以。牽引力所做的功：；消耗燃油的質(zhì)量：，燃油完全燃燒放出的熱量：放；該專用車的熱機效率：。放答：專用車牽引力所做的功為；燃油完全燃燒放出的熱量為；該專用車的熱機效率是?！窘馕觥?.解：、密度是物質(zhì)的特點，決定于物質(zhì)的種類、狀態(tài)和濕度，酒精用去一半后，種類、A狀態(tài)、溫度沒有變化，所以密度不變此選項錯誤；B、熱值是燃料的特點，決定于燃料的種類，酒精用去一半后，種類沒有變化，所以熱值不變此選項錯誤；C、比熱容是物質(zhì)的特點，決定于物質(zhì)的種類和狀態(tài)，酒精用去一半后，種類、狀態(tài)沒有變化，所以比熱容不變此選項錯誤；D、質(zhì)量是指物體所含物質(zhì)的多少；一瓶酒精用去一半后，物質(zhì)總數(shù)減半，其質(zhì)量減半此選項正確。
故選。D密度、比熱容、熱值是物質(zhì)的某種特點，與物質(zhì)的種類和狀態(tài)有關(guān)，同種燃料的密度、比熱容、熱值通常不變；質(zhì)量是物體本身的一種屬性，只有在所含物質(zhì)的多少發(fā)生變化時就會改變。此題主要考查中學(xué)生對物質(zhì)概念的理解和把握，明晰各個數(shù)學(xué)量的真正涵義后，可順利解決此題。2.解：因熱機的效率是指拿來做有用功的能量與燃料完全燃燒形成的能量之比，所以，由內(nèi)燃機的能量流向圖可得，內(nèi)燃機的熱機效率：。故選：。B燃料燃燒的內(nèi)能除以機械自身消耗能量和廢水帶走能量的比率，即為獲得有用機械能的百分比，也就是該內(nèi)燃機的熱機效率。本題考查了熱機效率的估算，明晰熱機效率的含意是關(guān)鍵。3.A解：、冒“黑煙”說明燃燒不充分，拿來做有用功的能量占燃料完全燃燒放出的總能量A的比值就小，所以效率增加，故不正確；BB、打開香射手嗅到香氣說明分子在不停地做無規(guī)則運動，故正確；C、從蒸鍋里掏出的包子，放一陣子變涼了，是通過熱傳遞的方法改變了包子的內(nèi)能，故C錯誤；D、海邊晝夜溫差較小，是由于水的比熱容大，一定質(zhì)量的海水吸收或放出較多的熱量而自身的氣溫卻改變不多。晚上，陽光照在水面上物理熱機的效率公式，水的氣溫在下降的同時吸收大量的熱，使海灘附近的氣溫不致升得太高，下午，溫度增加，海水的氣溫在減小的同時放出大量的熱，D使海灘附近的氣溫不致降得太低，所以海灘晝夜溫差較小，故錯誤；B故選。
熱機的效率是指拿來做有用功的能量占燃料完全燃料放出的總能量的比率，據(jù)此結(jié)合現(xiàn)象可剖析對效率的影響。一切分子都是在無規(guī)則運動的；改變物體內(nèi)能的形式有兩種：做功與熱傳遞，熱傳遞是能量的轉(zhuǎn)移過程，做功的實質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化過程；水的比熱容比較大，質(zhì)量相同、吸收相同的熱量時，氣溫變化比較小。本題主要考查中學(xué)生對：擴散現(xiàn)象、汽油機的燃料燃燒、內(nèi)能、水比熱容大的特性在生活中的應(yīng)用的把握情況，綜合性較強，須要中學(xué)生多方聯(lián)系、認真思索解答。4.A1kgA解：、某種燃料完全燃燒放出的熱量，稱作這些燃料的熱值，故錯；B、甲燃料完全燃燒放出的熱量比乙燃料完全燃燒放出的熱量多，但沒有說明質(zhì)量相同，甲B的熱值不一定比乙大，故錯；C、燃料的熱值越大，但燃料燃燒不一定完全燃燒，質(zhì)量不定，放出的熱量不一定多，故C錯；1kgD、煙煤的熱值是，則完全燃燒褐煤能放出熱量，正確。D故選。1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，稱作這些燃料的熱值；熱值是燃料的一種特點，它只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的質(zhì)量、燃燒程度等均無關(guān)。本題考查了中學(xué)生對燃料熱值是燃料特點的理解與把握，是常?？嫉念}型物理熱機的效率公式，充分理解“熱值只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的質(zhì)量、燃燒程度等均無關(guān)”。
5.解：拿來做有用功的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比叫熱機的效率，在工作過程中，損失的能量越少，熱機的效率越高。A、蒸汽機的燃料是在機器的外部燃燒，熱損失最多，效率最低此選項錯誤；B、目前有些新型燃料車輛，實現(xiàn)了“零排放”，減輕了污染，增強了效率，但效率不會達到此選項錯誤；C、熱機在工作時不可防止的要克服機械部件間的磨擦做額外功，機械效率一定小于此選項錯誤；D、熱機能量耗損包括燃料不完全燃燒損失掉的能量、機體散熱損失掉的內(nèi)能、廢氣帶走的內(nèi)能、克服機件磨擦損失掉的能量，跟橋面磨擦無關(guān)，所以熱機效率一定高于橋面摩擦力是車輛做有用功的誘因之一此選項正確。D故選。熱機效率的概念：拿來做有用功的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比在工作過程中，損失的能量越少，熱機的效率越高。任何機器的效率都不可防止的做額外功，效率不可能達到。本題考查了中學(xué)生對熱機效率的了解與把握，理解熱機效率大于，屬于基礎(chǔ)題目。16.解：A、無論科技怎樣發(fā)展，熱機的效率可以提升，總存在磨擦、要做額外功，效率一定不會達A到，故錯誤；BB、做功沖程中的能量轉(zhuǎn)化是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，故錯誤；CC、熱機常用水做冷卻劑，是由于水的比熱容大，故錯誤；DD、熱機是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置，尼克斯屬于熱機，故正確；D故選。
任何能量轉(zhuǎn)化過程都伴隨能量的損失，所以轉(zhuǎn)化效率不可能達到；熱機工作過程中，在壓縮沖程機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，做功沖程內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；由于水的比熱容較多，常拿來做冷卻劑；熱機是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置。此題考查的是熱機工作過程中能量的轉(zhuǎn)化和效率問題須要清楚的是：能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的過程，一定伴隨能量的損失，所以轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化效率一定大于。17.AA解：、功率是表示物體做功快慢的數(shù)學(xué)量，與熱機的效率是完全不同的概念，故錯誤；B、甲汽油機的效率比乙汽油機的效率低，說明乙汽油機拿來做有用功的能量占總能量的百B分比大，故正確；C、雖然甲的效率比乙低，但不清楚兩臺汽油機做功多少的情況下，難以確定誰消耗的燃料B多，故錯誤；DD、相同時間內(nèi)消耗燃料的多少與功率有關(guān)，與效率無關(guān)，故錯誤。B故選。熱機的效率是指熱機拿來做有用功的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比比值越大，熱機的效率越高。此題主要考查了熱機效率的概念，是一道挺好的基礎(chǔ)性題目。8.解：天然氣與其它燃料相比較，天然氣的熱值大，燃燒時形成酸霧污染小，所以選擇使用天然氣；熱值是燃料的一種特點，與質(zhì)量的大小無關(guān)當(dāng)日然氣用掉一部份后，剩余天然氣的熱值不變。
故答案為：熱值；不變。依照天然氣和與其它燃料的熱值大小剖析；熱值是燃料的一種特點，它只與燃料的種類有關(guān)。本題主要考查了中學(xué)生對熱值的特點的把握和運用，難度不大。9.解：在內(nèi)燃機的壓縮沖程中，活塞壓縮二氧化碳做功，使二氧化碳的內(nèi)能減小，氣溫下降，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；做功沖程，低溫高壓煤氣對活塞做功，自身內(nèi)能減少，活塞機械能降低，將要內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；完全燃燒500kg柴油放出的熱量：；故答案為：做功；；在柴油機的四個沖程中，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是壓縮沖程，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的是做功沖程；依據(jù)求出放出的熱量；本題主要考查對熱機各沖程特性的了解和熱值估算公式的理解和把握，基礎(chǔ)性題目。10.解：在熱機的能量損失中，廢水帶走了大部份的熱量，所以“蝸輪增壓”利用熱機排出的尾氣推動鏈輪旋轉(zhuǎn)，充分借助了廢水帶走的熱量，增強了熱機的效率。故答案為：減少；增強。要解決此題，須要把握熱機效率的概念，即拿來做有用功的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比降低能量的損失可以提升熱機的效率。燃料燃燒得越充分，熱機的效率會越高燃料燃燒形成的能量一部份拿來克服機械磨擦，一部份由機器直接散失掉，還有一部份被廢水帶走，剩下的才是拿來做有用功能量。
此題通過“蝸輪增壓”考查了提升熱機效率的途徑，具有實際意義。11.解：1氮氣的熱值為，表示的數(shù)學(xué)意義是：的甲烷完全燃燒放出的熱量是；完全燃燒的氧氣可放出熱量：；由于熱值是燃料的一種性質(zhì)，只與燃料的種類和狀態(tài)有關(guān)，故一罐氧氣用去了一半，則剩余氧氣種類不變，熱值不變，所以剩余氧氣熱值為。故答案為：甲烷完全燃燒放出的熱量是；；不變。1kg熱值的定義是：某種燃料完全燃燒時放出的熱量稱作這些燃料的熱值；曉得氫的熱值和質(zhì)量，依據(jù)求出甲烷完全燃燒放出的熱量；熱值跟燃料的種類有關(guān)，跟燃料是否完全燃燒，質(zhì)量多少都沒有關(guān)系。解決這種問題要結(jié)合熱值的數(shù)學(xué)意義及熱量的估算公式進行求解。12.解：剖析表格數(shù)據(jù)可知，在燃燒了質(zhì)量相等的煤油和酒精，加熱兩個燒瓶中質(zhì)量相等的水時，甲杯水的氣溫下降的較多，即甲煤油燈燃燒形成的熱量多，所以煤油的熱值大；由于燃料不可能完全燃燒且燃燒形成的熱量不能完全被水吸收、存在熱損失，所以直接估算得出的熱值比實際值要小，因而這樣的估算結(jié)果不太確切。故答案為：煤油；不太確切；燃料不可能完全燃燒或燃料放出的熱量不能完全被水吸收。由表格數(shù)據(jù)可知，在其它條件相同時，甲杯水的氣溫下降的較快，即甲煤油燈燃燒形成的熱量多，所以其熱值大；燃料燃燒形成的熱量不能完全被水吸收、存在熱損失，所以直接估算得出的熱值比實際值要小。
這種實驗問題，要結(jié)合控制變量法進行剖析研究，通過觀察氣溫的變化判定燃料熱值的大小。13.解：由沸騰特性可知，即使繼續(xù)放熱，但氣溫不變；由圖像知小明3min水沸騰，小華6min水沸騰，兩人所用酒精燈相同，初溫都是，故最可能的誘因是杯中水的質(zhì)量過大；借助公式；放搜集數(shù)據(jù)是為了畫圖，通過圖像，找尋出普遍規(guī)律。故答案為：體溫保持不變；杯中水的質(zhì)量過大；；。水沸騰特征是達到沸點，繼續(xù)放熱，雖繼續(xù)放熱，體溫保持不變；將水加熱至沸騰的時間與水的質(zhì)量，水的初溫，酒精燈的火焰有關(guān)；有圖像知初溫都是，同一個酒精燈，所以應(yīng)是水的質(zhì)量大的緣故；借助公式求結(jié)果；放有圖乙可知，是記錄數(shù)據(jù)畫圖，發(fā)覺繼續(xù)加熱，達到沸點，體溫不變，所以是為了驗證水沸騰的普遍規(guī)律。本題考查水沸騰的特性；判定加熱時間過長的誘因；公式的運算；對搜集的數(shù)據(jù)放圖像進行剖析；是一道基礎(chǔ)題。14.曉得干柴火的質(zhì)量和熱值，依據(jù)求出干柴火完全燃燒放出的熱量；放先按照密度公式求出水的質(zhì)量，又曉得水的比熱容、初溫和末溫，依據(jù)求吸出水吸收的熱量；曉得水吸收的熱量和干柴火完全燃燒放出的熱量，按照吸可以求出鋁鍋燒放水的效率。本題考查了密度公式、燃料完全燃燒吸熱公式、吸熱公式及效率公式的應(yīng)用，屬于基礎(chǔ)性題目，難度不大。
15.專用車勻速運動，車遭到的牽引力和阻力為一對平衡力，曉得阻力可求牽引力大??；又曉得車行駛的路程，借助求專用車牽引力所做的功有用能量；已知燃油的熱值和燃油的質(zhì)量，借助燃料完全燃燒吸熱公式求燃油放出的熱量放總能量；借助效率公式求該專用車的熱機效率。本題涉及的化學(xué)知識多，有熱學(xué)知識二力的平衡、力做功，力學(xué)知識熱量的估算以及效率等知識點，中學(xué)生要熟練把握化學(xué)公式，并靈活的運用到估算中去。