第四节：跨学科:热机效率和环境保护练习题 1.2024年9月25日,我国向太平洋相关公海海域发射了一发洲际导弹。若该洲际导弹使用固体燃料代替液体燃料作为推进剂,那么使用固体燃料主要原因是其具有较大的 ( ) A.热值 B.质量 C.比热容 D.密度 2.关于燃料的热值,以下说法中正确的是 ( ) A.燃料燃烧时,质量越大,热值越大 B.燃料不完全燃烧比完全燃烧时的热值小 C.1 kg某种燃料燃烧时放出的热量叫这种燃料的热值 D.相同质量的不同燃料,完全燃烧时热值大的放出的热量多 3.随着科技发展,人们已经开始将氢能作为一种新能源加以利用。已知氢燃料的热值为1.4×108 J/kg,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。如果一辆汽车平均每月消耗氢燃料30 kg,这些氢燃料完全燃烧释放的热量为_____J,若这些热量完全被水吸收,可使_____kg水的温度从20 ℃升高到100 ℃。 4.如图所示为某品牌内燃机工作过程中的能量流向扇形图,则该热机的效率为 ( ) A.38% B.30% C.22% D.68% 5.某辆汽车沿平直路面做匀速直线运动,其低速行驶和高速行驶时,受到的阻力大小和行驶100 km的油耗如表所示(100 km油耗指的是汽车行驶100 km路程要消耗的燃油体积),则相比于低速行驶,汽车高速行驶时,热机 ( ) A.效率高 B.效率低 C.效率与低速时相同 D.数据不足,无法比较其效率高低 6.小美在老师指导下进行了以下实验:甲、乙两烧杯各装100 g水,用酒精灯加热甲烧杯,煤油灯加热乙烧杯,直至杯内水沸腾1分钟即熄灭该灯,测得消耗酒精4 g、煤油2.5 g。她根据实验数据绘制了水温与加热时间关系的图像(如图)。若水沸腾前质量不改 变,同一杯水沸腾前后单位时间内吸收的热量相等,q酒精=3.0×107 J/kg,q煤油=4.6×107 J/kg,c水=4.2×103 J/(kg·℃),则下列说法正确的是 ( ) A.整个过程,甲杯中的水吸收的热量更多 B.前3分钟,乙杯中的水吸收的热量为3.36×104 J C.消耗的煤油完全燃烧放出的热量为1.15×108 J D.酒精灯加热的效率为28% 7.小智一家驾车旅行,若车的总质量为1.5 t,在一段平直的道路上匀速直线行驶6 km,所受阻力为车重的0.1倍,完全燃烧汽油1 L,则1 L汽油完全燃烧放出的热量是_____J,该车的工作效率是_____(q汽油=4.5×107 J/kg,ρ汽油=0.8×103 kg/m3,g取10 N/kg)。 8.有一种小型单缸四冲程汽油机,每个工作循环做功500 J,曲轴的转速是300 r/min,每分钟消耗汽油5 g。则该内燃机的功率是_____W,机械效率是_____。(q汽油=4.6×107 J/kg,结果精确至0.1%) 9.某实验小组用如图所示的装置粗略测量蜡的热值q,图中A桶内装有水,B为下部开了许多通气孔的罩子。 (1)要完成本实验,还需要的测量工具是_____和_____。 (2)罩子B的主要作用是_____。 (3)实验收集的数据:A桶中水的质量为m水,水的初温为t1,末温为t2,蜡烛燃烧前的质量为m1,燃烧后的质量为m2,则蜡的热值q=_____(不计热损失,水的比热容为c水)。 (4)实验测出的热值会比真实值小,造成这一偏差的原因可能是_____。 A.蜡烛没有完全燃烧 B.桶A中水的质量太多 C.桶A吸收了部分热量 D.蜡烛燃烧放出的热量一部分散失到空气中 10.天然气热水器将50 kg的水由22 ℃加热到42 ℃。已知c水=4.2×103 J/(kg·℃),q天然气=4×107 J/m3,该天然气热水器的热效率是84%。求: (1)水吸收的热量。 (2)天然气放出的热量。 (3)消耗天然气的体积。 11.山西拥有丰富的历史文化遗产。暑假期间小明一家从平遥古城自驾前往五台山,进行古建筑研学旅行。平遥古城到五台山全程约360 km,驾车前往大约需要4 h。(汽油的热值q取4.5×107 J/kg,汽油的密度ρ取0.8×103 kg/m3) (1)求汽车的平均速度。 (2)汽车全程消耗汽油25 L,求汽油完全燃烧放出的热量Q。 (3)若汽车发动机全程的平均功率为25 kW,求汽车发动机的效率。 12.一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶100 km,消耗 ... ...
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