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第2节 热机的效率01 知识管理1．热值定 义：某种燃料________燃烧放出的热量与其质量的________，叫做这种燃料的热值．公 式：Q放＝________.(气体燃料完全燃烧放出热量的公式：Q放＝________)单位：固体燃料的热值的单位是：________；气体燃料的热值的单位是________．注 意：热值表示燃料在完全燃烧时把化学能转化为内能本领大小的物理量，是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积、是否完全燃烧无关．2．热机的效率定 义：用来做________的那部分能量，与燃料________放出的能量之比，叫做热机的效率．数 值：用百分比表示，热机的效率总________1.注 意：(1)热机效率反映的是热机对能量的利用率，它没有单位；(2)热机效率的计算公式可以表示为η＝×100%；(3)热机效率的高低与热机做功的多少、做功的快慢无关；提高效率的途径是减少热机中的各种能量损失，即减少燃烧过程中的热量的损失和减少机械能的损失．02 基础题1．三口之家分别单独使用不同燃料的平均月消耗量分别为：干木柴约150kg，无烟煤约50kg，煤气约30kg，天然气约15kg，这四种燃料中热值最高的是()A．干木柴B．无烟煤C．天然气D．煤气2．关于燃料的热值，以下说法中正确的是()A．燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关B．燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值C．燃料燃烧时，质量越大，热值越大D．燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小3．(十堰中考)如图是某内燃机能量流向图，该内燃机的热机效率是()A．25%B．40%C．75%D．35%4．关于热机的效率，下列说法中正确的是()A．热机做的有用功越多，效率就一定高B．热机的功率大，效率就一定高C．热机消耗的燃料越多，效率就越低D．以上说法都不正确5．(宜昌中考)为节约能源，需提高热机的效率，下列措施中不能提高热机效率的是()A．尽量使燃料充分燃烧B．尽量减少热机部件间的摩擦C．尽量减少废气带走的热量D．尽量增加热机的工作时间6．(无锡中考)现探明中国南海海底有大量的可燃冰，已知可燃冰的热值比煤气的热值大得多，则完全燃烧相同质量的可燃冰和煤气，燃烧________放出的热量多，1kg的可燃冰，燃烧一半后，剩余可燃冰的热值________(填“变大”“变小”或“不变”)．7．热机效率是热机性能的一个重要指标．有一热机，若一部分燃料完全燃烧时，放出的能量为8×103J，其中用来做有用功的那部分能量为3×103J，该热机的效率是________．8．(巴中中考)把1kg初温为35℃的水加热到85℃，消耗了10g的煤气，此过程水吸收的热量为________J，加热装置的效率为________(煤气的热值q煤气＝4.2×107J/kg)．03 中档题9．甲、乙两种燃料完全燃烧时的Q－m图象如图所示，则甲、乙两种燃料的热值q的关系是()3\nA．q甲＞q乙B．q甲＜q乙C．q甲＝q乙D．条件不足，无法判断10．一台柴油机中的燃料完全燃烧放出了8×107J的热量，共计损失了4.8×107J能量，下列说法错误的是()A．该柴油机的效率为40%B．用来做有用功的能量为3.2×107JC．通过科技进步，在未来可以实现能量零损失D．减少机械间的摩擦可以提高热机效率11．(厦门中考)下列关于热值和热机效率的描述，正确的是()A．使燃料燃烧更充分，可以增大热值B．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率C．燃料燃烧释放的热量越大，热值越大D．热值和热机效率都是定值，与外界条件无关12．(玉林中考)在汽油机的压缩冲程中，机械能转化为________(填“化学能”或“内能”)．如果一辆汽车行驶时消耗汽油10L，那么这些汽油完全燃烧能放出________J的热量．(汽油的密度为0.7×103kg/m3，汽油的热值为4.5×107J/kg)13．有的航天器发动机用氢做燃料，这是因为氢的________很大．燃烧1m3煤气大约能放出热量3.9×107J，某市管道煤气收费标准为0.87元/m3，有一户人家在一个月内燃烧煤气共放出1.17×109J热量，那么共消耗了________m3的煤气，这个月应交煤气费________元．14．(黔南中考)家用热水器是以天然气为燃料给水加热的．已知天然气的热值为4.0×107J/m3，完全燃烧2.1m3的天然气可以获得________J的热量；不计热量损失，这些热量可以使500kg的水温度升高________℃.[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]15．随着生活水平的提高，汽车已进入寻常百姓家庭，它给我们的生活提供了便利，促进了社会的发展．汽车应用了许多物理知识，请你解答：(1)汽油机是汽车的“心脏”．一台四冲程汽油机工作时曲轴转速是1800r/min，此汽油机每秒钟完成________个做功冲程；(2)当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率将________(填“升高”“不变”或“降低”)．04 拓展题16．一台四冲程汽油机，活塞面积是50cm2，一个冲程中活塞运动的距离是25cm，做功冲程燃气产生的平均压强为8×105Pa，若飞轮的转速是2000r/min，汽油机效率为30%，求：(1)做功冲程中，燃气对活塞的平均压力是多少？(2)做功冲程中，平均压力做多少功？(3)汽油机在1小时内要消耗多少汽油？(汽油的热值为4.6×107J/kg)3\n参考答案第2节 热机的效率知识管理1．完全 比值 mq Vq 焦每千克(J/kg) J/m3 2.有用功 完全燃烧 小于基础题1．C 2.A 3.D 4.D 5.D 6.可燃冰 不变 7.37.5% 8.2.1×105 50%中档题9．A 10.C 11.B 12.内能 3.15×108 13.热值 30 26.1 14.8.4×107 40 15.(1)15 (2)降低拓展题16．(1)由p＝变形可得燃气对活塞的平均压力：F＝pS＝8×105Pa×50×10－4m2＝4000N (2)做功冲程中，平均压力做的功：W＝Fs＝4000N×25×10－2m＝1000J (3)因飞轮的转速是2000r/min，即飞轮1min转2000r，对外做功1000次，所以1小时内汽油机对外做功60×1000＝60000次，汽油机在1小时内做的总功：W总＝60000×1000J＝6×107J 由η＝可得，汽油完全燃烧放出的总能量：Q放＝＝＝2×108J Q放＝mq得，消耗汽油的质量：m＝＝≈4.35kg3
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