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第2节热机效率

测试时间:20分钟

一、选择题

1.(2019河南平顶山宝丰期末)关于燃料和热值,以下说法正确的是()

A.燃料热值与燃料的质量无关

B.容易燃烧的燃料,热值一定大

C.煤的热值大于干木柴的热值,燃烧煤放出的热量比燃烧干木柴放出的热量一定多

D.为了提高锅炉的效率,一定要用热值高的燃料

2.(2019北京西城期末)关于热机效率,下列说法正确的是()

A.蒸汽机的效率高于汽油机的效率

B.热机所做有用功越多,它的效率就越高

C.内燃机的效率越高,它消耗的燃料就越少

D.热机效率越高,它将内能转化为机械能的比例越大

二、填空题

3.(2019青海西宁中考)2019年5月18日,我国在南海海域“可燃冰”试采成功,“可燃冰”作为新型能源,有着巨大的开发使用潜力。同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,说明“可燃冰”的很大。以10倍的关系粗略计算,1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为J。(q煤气=4.2×107J/kg)?

4.(2019四川泸州中考)2019年6月2日中央电视台报道,我国在南海海底实现“可燃冰”连续稳定产气22天。可燃冰燃烧时将化学能转化为能。完全燃烧热值为5.6×109J/m3的可燃冰2m3,放出的热量是J,相当于完全燃烧热值为2.8×107J/m3的天然气m3放出的热量。?

5.(2019四川南充中考)在探究水的沸腾实验中,用酒精灯对水进行加热,实验中完全燃烧了5.6g酒精,则放出了J的热量;若这些热量的30%被150g、25℃的水吸收,则水升高的温度是℃。[已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),酒精的热值为3.0×107J/kg,环境为1标准大气压]?

三、计算题

6.(2019江苏常州中考)如图甲所示,1标准大气压下,普通煤炉把壶内20℃、5kg水烧开需完全燃烧一定质量的煤,此过程中,烧水效率为28%。为提高煤炉效率,浙江大学创意小组设计了双加热煤炉,如图乙所示。在消耗等量煤烧开壶内初温相同,等量水的过程中,还可额外把炉壁间10kg水从20℃加热至40℃,q煤=3×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg·℃),以上过程中。问:

(1)普通煤炉完全燃烧煤的质量有多大?

(2)双加热煤炉的烧水效率有多大?

第2节热机效率

一、选择题

1.答案A热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关,故A正确;热值大小与燃料是否容易燃烧无关,故B错误;燃料燃烧放出热量的多少不仅与燃料的热值大小有关,还与燃料的质量以及燃烧程度有关,故C错误;锅炉的效率与燃料的热值高低没有关系,故D错误。

2.答案D蒸汽机的燃料是在机器的外部燃烧,与其他热机相比,热损失最多,效率最低,故A错误;热机所做的有用功多,但与燃料完全燃烧放出的能量之比不一定大,即热机的效率不一定高,故B错误;据消耗燃料的多少是不能判断热机效率大小的,故C错;热机效率越高,热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比越大,内能转化为机械能的比例就越大,故D正确。

二、填空题

3.答案热值4.2×108

解析在同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,说明“可燃冰”的热值很大;1kg煤气完全燃烧放出的热量:Q放=mq煤气=1kg×4.2×107J/kg=4.2×107J,1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量:Q放=Q放×10=4.2×107J×10=4.2×l08J。

4.答案内1.12×1010400

解析可燃冰在燃烧时,化学能转化为内能;2m3“可燃冰”完全燃烧放出的热量:Q放=V可燃冰q可燃冰=2m3×5.6×109J/m3=1.12×1010J;由Q放=Vq得需要天然气的体积:V天然气=Q放q天然气=1.12

5.答案1.68×10575

解析完全燃烧5.6g酒精放出热量:Q放=m酒精q=5.6×10-3kg×3.0×107J/kg=1.68×105J;由题意可得,水吸收的热量:Q吸=30%Q放=30%×1.68×105J=5.04×104J,根据Q吸=c水m水Δt可得,水升高的温度:Δt=Q吸c水m水

三、计算题

6.答案(1)0.2kg(2)42%

解析(1)1标准大气压下水的沸点为100℃,把壶内20℃、5kg水烧开,水吸收的热量:Q吸=c水m水Δt1=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(100℃-20℃)=1.68×106J;普通煤炉的烧水效率为28%,由η=Q吸Q放可得煤完全燃烧放出的热量:Q放=Q吸η=1.68×106J28%=6×106J,由