第2节 热机的效率 1.燃料的热值: (1)定义:某种燃料_____放出的热量与其_____之比。? (2)单位:固体燃料:_____,气体燃料:_____。? (3)物理意义:热值在数据上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出的_____。? (4)燃料完全燃烧放出热量计算公式:固体:_____。? 气体:_____。? 2.热机的效率: (1)定义:用来做_____的那部分能量,与燃料_____放出的能量之比。? (2)计算公式:_____。? (3)提高热机效率的主要途径:减少热机工作中的_____。? (满分:20分) 1.(热值的理解·2分)下列关于煤的热值的说法中,正确的是 ( ) A.2 kg煤的热值大于1 kg煤的热值 B.煤不完全燃烧时,煤的热值变小 C.炉子里烧掉的煤越多,煤的热值越大 D.通过粉碎使煤块变成煤粉,煤的热值不变 2.(热值的应用·2分)2020年11月24日,我国长征五号遥五运载火箭成功发射,将嫦娥五号探测器送至地月转移轨道。长征五号遥五运载火箭使用液态氢作燃料,主要是由于该燃料的 ( ) A.热量多 B.热值大 C.沸点低 D.比热容大 3.(热值的相关计算·4分)以氢气作为燃料的汽车正被推广使用,已知氢气的热值是1.4×108 J/kg,某氢燃料汽车的储氢罐内装有20 kg的氢气,若完全燃烧掉一半,放出的热量是_____J,剩余氢气的热值是_____J/kg。? 4.(热值的相关计算·2分)据测算,一场全程马拉松比赛,运动员身体消耗的能量约为1.2×107 J,若焦炭的热值为3.0×107 kg,则这些能量需要完全燃烧_____kg的焦炭才能得到。? 5.(热机效率的理解·2分)关于热机的效率,下列说法正确的是 ( ) A.一般情况下柴油机的效率比汽油机的高 B.热机的效率越高,在做功同样多的情况下消耗的能量越多 C.热机的效率越高说明做功越快 D.热机损失的能量中,废气带走的能量较少,主要是由于机械摩擦损失的 6.(热机效率的比较·2分)有甲、乙两台热机,它们的燃料种类和燃烧情况相同,甲的效率比乙的效率低,这表明 ( ) A.甲热机比乙热机做的有用功少 B.甲热机比乙热机消耗的燃料多 C.在做有用功相同的条件下,甲消耗的燃料比乙多 D.在做有用功相同的条件下,甲损失的能量比乙少 7.(提高效率的方法·2分)某同学为提高热机效率提出了四种办法,其中错误的是 ( ) A.尽量减少各种热损失 B.尽量减少克服摩擦额外消耗的功 C.尽量减少输出功 D.尽量使燃料充分燃烧 8.(效率的相关计算·4分)若家用天然气的热值为4.2×107 J/m3,水的比热容为4.2× 103 J/(kg·℃)。 (1)完全燃烧0.04 m3天然气放出的热量是多少? (2)若某新型天然气灶烧水的效率为40%,完全燃烧0.04 m3天然气可使室温5 kg的水温度升高多少? 答案解析 【教材梳理】 1.(1)完全燃烧 质量 (2)J/kg J/m3 (3)热量 (4)Q=qm Q=qV 2.(1)有用功 完全燃烧 (2)η= (3)各种能量损失 【基础自测】 1.D 2.B 3.【解析】完全燃烧10 kg的氢气可放出热量:Q=mq=10 kg×1.4×108 J/kg=1.4×109 J;因为热值是燃料的一种性质,只与燃料的种类和状态有关,故一罐氢气用去了一半,则剩余氢气种类不变,热值不变,所以剩余氢气热值为1.4×108 J/kg。 答案:1.4×109 1.4×108 4.【解析】由题意可知,焦炭完全燃烧放出的热量等于运动员身体消耗的能量:Q放=1.2×107J,根据Q放=mq可知需要焦炭的质量:m===0.4 kg。 答案:0.4 5.A 6.C 7.C 8.解:(1)完全燃烧0.04 m3天然气放出的热量: Q放=Vq=0.04 m3×4.2×107 J/m3=1.68×106 J。 (2)根据公式η=得: 水吸收的热量:Q吸=ηQ放=40%×1.68×106 J=6.72×105 J, 根据公式Q吸=cmΔt得:水升高的温度: Δt===32 ℃。 ... ...
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