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第3节　热机的效率
@基础练 逐点通关
1 燃料的热值
1.关于燃料的热值，下列说法正确的是（　 　）
A.汽油的热值为4.6×107 J/kg，表示每燃烧1 kg的汽油可以获得4.6×107 J的热量
B.燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多
C.燃料不燃烧时，热值为0
D.燃料的热值与燃料燃烧时放出的热量以及质量均无关
2.【科学态度与责任】如图所示是环保部门绘制的抵制燃烧劣质散煤的宣传图.散煤在燃烧过程中会产生大量粉尘等有害物质，严重污染环境.监管部门划分优质煤和劣质散煤的主要依据是这两种煤的（　 　）
A.热值不同 B.放出的热量不同
C.燃烧速度不同 D.导热本领不同
3.根据下表列出的四种燃料的热值，回答下列问题.
干木柴 酒精 汽油 煤油
1.2×107 J/kg 3.0×107 J/kg 4.6×107 J/kg 4.6×107 J/kg
（1）从表格中的数据可知不同燃料的热值 .
（2）质量相同的四种表格中的燃料完全燃烧后，放出热量最少的是 .
（3）若质量为5 kg的某种燃料完全燃烧后，放出的热量是6×107 J，则这种燃料可能是 .
（4）质量为69 kg的小周，从1楼步行至11楼，每层楼的高度为3 m，他克服重力做了 J的功，若汽油完全燃烧放出的热量在数值上与小周做的功相等，需完全燃烧汽油的质量是 g.（g取10 N/kg）
2 热机的效率
4.下列有关热机效率的描述正确的是（　 　）
A.热机消耗的燃料越多，效率就越高
B.燃料热值越大，效率就一定越高
C.燃料燃烧越充分，效率越高
D.随着科技发展，效率可以达到100％
5.某辆行驶的小轿车，其正常工作时的能量转化情况如图所示.若输入的化学能为2 000 J，输出的动能为300 J，则输出的内能和声能共计 J；输出的有用能量是动能，则小轿车正常工作时的效率为 .
6.某家庭用的燃气热水器，将20 kg的水从25 ℃升高到75 ℃，完全燃烧了0.2 kg的燃气，c水＝4.2×103 J/（kg·℃），q燃气＝5×107 J/kg.求：
（1）燃气完全燃烧放出的热量.
（2）水吸收的热量.
（3）该热水器烧水的效率.
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7.能量转化的过程在人体内不断地发生.食物也是一种“燃料”，其营养成分在人体细胞中与氧结合，提供细胞组织所需的能量.一袋饼干的营养成分表上标有“2 360 kJ/100 g”，该标识的含义与以下物理量的含义类似的是（　 　）
A.热值 B.热量 C.比热容 D.内能
8.（四川广安中考改编）内燃机的发明是第二次工业革命中应用技术领域的一项重大成就.某单缸四冲程汽油机的效率为30％，飞轮每分钟转动1 800圈（q汽油＝4.6×107 J/kg），则下列说法正确的是（　 　）
A.汽车尾气中的“汽油味”越浓，热机的效率越高
B.若该汽油机完全燃烧5 kg汽油，则汽油机做的有用功为6.9×107 J
C.该汽油机在1 s内做功30次
D.汽油机消耗的燃料越少，效率一定越高
9.如图所示是完全燃烧A、B两种燃料时，其质量与放出热量的关系图像，由图像可知，A、B两种燃料的热值大小关系是qA （选填“＞”“＜”或“＝”）qB.
第9题图
10.【科学探究】（江苏镇江中考）小兵利用图示装置测算酒精的热值.燃烧皿中酒精的质量为12 g，烧杯中水的质量为200 g，初温为23 ℃，点燃酒精，当水温升高到43 ℃时，立即熄灭火焰.该过程水吸收的热量Q吸＝ J.他想利用Q放＝Q吸计算酒精的热值，还需进行的实验操作是 ，他所测算出的热值与真实值相比 （选填“偏大”“偏小”或“相等”）.[c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]
第10题图
11.小明发现学校的老式锅炉烧水时，白天冒出大量的黑烟，夜间烟囱经常冒出“火焰”，且烧水时锅炉周围的温度很高，锅炉的效率很低.请你根据上述现象分析此锅炉效率低的原因，并提出相应的改进措施.
12.【教材习题改编】某型号汽车在车型测试中，在一段平直的公路上以80 km/h的速度匀速行驶了6 km，消耗汽油1.05 kg.已知汽油的热值q汽油＝4.6×107 J/kg，假设汽油完全燃烧，汽油机的效率为40％.求：
（1）完全燃烧1.05 kg汽油所放出的热量.
（2）该汽车所做的有用功.
（3）该型号汽车在以此速度行驶的过程中，受到的阻力.第3节　热机的效率
@基础练 逐点通关
1 燃料的热值
1.关于燃料的热值，下列说法正确的是（　D　）
A.汽油的热值为4.6×107 J/kg，表示每燃烧1 kg的汽油可以获得4.6×107 J的热量
B.燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多
C.燃料不燃烧时，热值为0
D.燃料的热值与燃料燃烧时放出的热量以及质量均无关
2.【科学态度与责任】如图所示是环保部门绘制的抵制燃烧劣质散煤的宣传图.散煤在燃烧过程中会产生大量粉尘等有害物质，严重污染环境.监管部门划分优质煤和劣质散煤的主要依据是这两种煤的（　A　）
A.热值不同 B.放出的热量不同
C.燃烧速度不同 D.导热本领不同
3.根据下表列出的四种燃料的热值，回答下列问题.
干木柴 酒精 汽油 煤油
1.2×107 J/kg 3.0×107 J/kg 4.6×107 J/kg 4.6×107 J/kg
（1）从表格中的数据可知不同燃料的热值　一般不同　.
（2）质量相同的四种表格中的燃料完全燃烧后，放出热量最少的是　干木柴　.
（3）若质量为5 kg的某种燃料完全燃烧后，放出的热量是6×107 J，则这种燃料可能是　干木柴　.
（4）质量为69 kg的小周，从1楼步行至11楼，每层楼的高度为3 m，他克服重力做了　2.07×104　J的功，若汽油完全燃烧放出的热量在数值上与小周做的功相等，需完全燃烧汽油的质量是　0.45　g.（g取10 N/kg）
2 热机的效率
4.下列有关热机效率的描述正确的是（　C　）
A.热机消耗的燃料越多，效率就越高
B.燃料热值越大，效率就一定越高
C.燃料燃烧越充分，效率越高
D.随着科技发展，效率可以达到100％
5.某辆行驶的小轿车，其正常工作时的能量转化情况如图所示.若输入的化学能为2 000 J，输出的动能为300 J，则输出的内能和声能共计　1 700　J；输出的有用能量是动能，则小轿车正常工作时的效率为　15％　.
6.某家庭用的燃气热水器，将20 kg的水从25 ℃升高到75 ℃，完全燃烧了0.2 kg的燃气，c水＝4.2×103 J/（kg·℃），q燃气＝5×107 J/kg.求：
（1）燃气完全燃烧放出的热量.
（2）水吸收的热量.
（3）该热水器烧水的效率.
解：（1）燃气完全燃烧放出的热量：
Q放＝mq燃气＝0.2 kg×5×107J/kg＝1×107J.
（2）水吸收的热量：Q吸＝c水m水（t－t0）＝4.2×103 J/（kg·℃）×20 kg×（75 ℃－25 ℃）＝4.2×106 J.
（3）该热水器烧水的效率：η＝＝＝42％.
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7.能量转化的过程在人体内不断地发生.食物也是一种“燃料”，其营养成分在人体细胞中与氧结合，提供细胞组织所需的能量.一袋饼干的营养成分表上标有“2 360 kJ/100 g”，该标识的含义与以下物理量的含义类似的是（　A　）
A.热值 B.热量 C.比热容 D.内能
8.（四川广安中考改编）内燃机的发明是第二次工业革命中应用技术领域的一项重大成就.某单缸四冲程汽油机的效率为30％，飞轮每分钟转动1 800圈（q汽油＝4.6×107 J/kg），则下列说法正确的是（　B　）
A.汽车尾气中的“汽油味”越浓，热机的效率越高
B.若该汽油机完全燃烧5 kg汽油，则汽油机做的有用功为6.9×107 J
C.该汽油机在1 s内做功30次
D.汽油机消耗的燃料越少，效率一定越高
9.如图所示是完全燃烧A、B两种燃料时，其质量与放出热量的关系图像，由图像可知，A、B两种燃料的热值大小关系是qA　＞　（选填“＞”“＜”或“＝”）qB.
第9题图
10.【科学探究】（江苏镇江中考）小兵利用图示装置测算酒精的热值.燃烧皿中酒精的质量为12 g，烧杯中水的质量为200 g，初温为23 ℃，点燃酒精，当水温升高到43 ℃时，立即熄灭火焰.该过程水吸收的热量Q吸＝　1.68×104　J.他想利用Q放＝Q吸计算酒精的热值，还需进行的实验操作是　测出剩余酒精的质量　，他所测算出的热值与真实值相比　偏小　（选填“偏大”“偏小”或“相等”）.[c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]
第10题图
11.小明发现学校的老式锅炉烧水时，白天冒出大量的黑烟，夜间烟囱经常冒出“火焰”，且烧水时锅炉周围的温度很高，锅炉的效率很低.请你根据上述现象分析此锅炉效率低的原因，并提出相应的改进措施.
答：锅炉效率低的原因：①锅炉冒出大量的黑烟说明煤燃烧不完全，烟囱经常冒出“火焰”说明浓烟带走大量的热量；②锅炉周围的温度很高说明向周围散失的热量太多.
改进措施：①加大送风量，将煤块磨成煤粉，使煤在炉膛内尽可能燃烧完全；②在锅炉的外围包裹一层不易散热的材料，减少热量散失.
12.【教材习题改编】某型号汽车在车型测试中，在一段平直的公路上以80 km/h的速度匀速行驶了6 km，消耗汽油1.05 kg.已知汽油的热值q汽油＝4.6×107 J/kg，假设汽油完全燃烧，汽油机的效率为40％.求：
（1）完全燃烧1.05 kg汽油所放出的热量.
（2）该汽车所做的有用功.
（3）该型号汽车在以此速度行驶的过程中，受到的阻力.
解：（1）完全燃烧1.05 kg汽油所放出的热量：
Q放＝mq汽油＝1.05 kg×4.6×107 J/kg＝4.83×107 J.
（2）由η＝可知，该汽车所做的有用功：
W＝ηQ放＝40％×4.83×107 J＝1.932×107 J.
（3）由W＝Fs可知，汽车受到的牵引力：
F＝＝＝3 220 N.
由于汽车匀速行驶，汽车的牵引力与受到的阻力是一对平衡力，根据二力平衡条件可知，
汽车受到的阻力：f＝F＝3 220 N.

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