热机的效率-习题(含答案)

初中物理试卷第1页，共8页热机的效率习题（含答案）一、单选题(本大题共4小题，共8.0分)1.关于燃料和热值，以下说法不正确的是（）A.燃料的热值与燃料的燃烧情况无关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，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多D.为了提高锅炉效率，要用热值高的燃料2.比较两种煤的优劣可以通过实验比较它们的（）A.热值B.质量C.密度D.比热容3.有公式q=可知，下列说法正确的是（）A.若质量增大一倍，则燃料的热值减小一半B.若放出的热量增大一倍，则燃料的热值增大一倍C.燃料的热值与燃料燃烧的质量多少、放热的多少都无关D.若同种燃料燃烧充分一些，其热值会增大一些4.南海海底蕴藏有丰富的一种俗称“可燃冰”的冰状天燃气水合物资源，能源总量达全国石油总量的1/2，燃烧1m3可燃冰释放出的能量与164m3天然气相当，则“可燃冰”（）A.具有较高的内能B.具有较高的化学能C.只有燃烧时才有内能D.没点燃时只能具有化学能二、填空题(本大题共12小题，共24.0分)5.烟煤的燃烧值是2.9×107焦/千克，它所表示的物理意义是______．完全燃烧500克的烟煤放出的热量是______焦．6.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______（选填“升高”、“不变”或“降低”）．7.酒精的热值为3×107J/kg．完全燃烧200g酒精放出的热量为______J．8.在内燃机工作过程中，由如图所示的内燃机能流图可知，它的能量损失所占的百分比是：废气内能35%，散热损失30%，机械损失10%，则内燃机的热机效率是______．在高效利用能源同时，必须重视保护环境．9.随着航天事业发展的需要，我国正在研制大功率液氢发动机，这种发动机选用液氧作燃料，主要是因为氢具有较大的______．10.木炭的热值是3.4×107J/kg，6kg木炭完全燃烧可放出______J的热量．若炉中的木炭只剩下0.1kg，它的热值是______，完全燃烧它可以放出______J的热量．11.液化气的热值是4.9×107J/m3，其物理意义是______，完全燃烧5m3的液化气可以产生______J的热量．12.焦炭的热值是3.0×107J/kg，指1Kg的焦炭______燃烧后放出的热量是______，那么5.0kg焦炭能够放出______焦的热量．13.完全燃烧500g汽油能放出______J的热量（已知汽油的热值是4.5×107J/Kg）14.氢气的热值是14.3×107J/kg，它表示：______1kg的氢气，可产生14.3×107J的热量．利用氢气做燃料对环境没有污染，因为它燃烧后的产物是______．15.有一瓶煤油的热值是4.6×107J/kg，它的物理意义是______．16.已知煤油的热值是4.6×107J/kg，表示1kg的煤油______放出的热量是4.6×107J．现初中物理试卷第2页，共8页在有煤油50%，若燃烧一半，剩余煤油的热值是______J/kg．三、实验探究题(本大题共3小题，共18.0分)17.下表列出了几种燃料的热值，单位是J/kg．燃料种类无烟煤酒精煤油干木柴氢气热值3.4×1073.0×1074.6×1071.2×1071.4×108（1）放出相同的热量，完全燃烧干木柴与氢气的质量比是______．（2）为探究燃料燃烧时放出热量的多少是否与燃料的种类有关，小名同学设计了一个探究方案．①小名同学在实验时所选用的燃料种类应______，质量应______（选填“相同”或“不同”）②若燃烧放出的热量用水吸收，则实验中，除了水的质量要相等外，你认为还应注意什么？______（写一点即可）．③通过比较______，可以得出燃料燃烧放出的热量与燃料的种类有关．因此火箭用液化氢做燃料主要是因为______．18.小柯同学自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系，他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1分钟记录了杯中水的温度（见表）．加热的时间/min0123456甲杯水温/℃25272932343638乙杯水温/℃25262728293031（1）在安装、调整甲图中实验器材时，合理的顺序是先调整固定______的位置，再调整固定______的位置（选填图中的”A“或”B“）．（2）为保证实验便捷、可靠，实验时应控制两套装置中一些相同的量，主要有：加热时间、水的______和______．（3）通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是______．（4）该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量，并记录了数据、利用公式Q吸=cm（t-t0）计算出水吸收的热量，同组的小红同学他认为通过这些数据不能准确地计算出煤油和菜籽油的热值，他的理由是______．（5）已知酒精的热值为3.0×107J/kg，完全燃烧20g酒精放出的热量是______J．19.为比较不同燃料的热值，小明利用图示两套完全相同的装置做实验．他分别在燃烧皿中放入相同______（质量/体积）的不同燃料，同时点燃后对质量和初温相等的液体加热，直至燃料完全燃烧．（1）小明通过______（加热时间/温度计上升的示数）来比较不同燃料完全燃烧产生热量的多初中物理试卷第3页，共8页少．（2）小明设计的方案存在明显的缺陷，请你指出并改正．答：______．（3）表是小明设计记录实验数据的表格，请你在①处帮他补充完整．答：______．温度燃料加热前液体的温度/℃①燃料1燃料2（4）小明按正确方法进行实验，发现用燃料2作为燃料的水升高的温度△t1是用燃料1作为燃料的水升高的温度△t2的2倍．由此，他能否得出“燃料2的热值是燃料1的2倍”的结论．答：______（能/不能）；简要说明理由：______．四、计算题(本大题共1小题，共8.0分)20.完全燃烧2kg焦炭（焦炭的燃烧值为3.0×107J/kg）能放出多少焦的热量？热机的效率习题（含答案）【答案】1.A2.A3.C4.B5.1千克的烟煤完全燃烧时所放出的热量2.9×107J；1.45×1076.降低7.6×1068.25%．9.热值10.2.04×108；3.4×107J/kg；3.4×10611.1m3的液化气完全燃烧时所释放出的热量是4.9×107J；2.45×10812.完全；3.0×107J；1.5×10813.2.25×10714.完全燃烧；水15.1kg煤油完全燃烧放出的热量为4.6×107J16.完全燃烧；4.6×10717.35：3；不同；相同；加热状态相同；水升高的温度；氢的热值大18.B；A；质量；初温；煤油；燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失；6×10519.质量；温度计上升的示数；烧杯中液体种类不同；换用初温和质量相同的同种液体；加热后液体的温度/℃；不能；两种燃料释放的热量不可能完全被液体吸收20.解：燃烧焦炭的质量m=2kg，焦炭的热值q=3.0×107J/kg，完全燃烧2kg焦炭放出的热量：Q放=mq=2kg×3.0×107J/kg=6.0×107J．答：完全燃烧2kg焦炭放出的热量为6.0×107J．初中物理试卷第4页，共8页【解析】1.解：A、燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧情况无关，故A正确；B、热值大小与燃料是否容易燃烧无关，故B错误；C、煤的热值比干木柴大，说明1kg的煤完全燃烧放出的热量比1kg干木柴完全燃烧放出的热量多，本选项的说法中两者质量不一定相等，且不一定完全燃烧，故C错误；D、影响锅炉的效率的因素一是燃料的燃烧程度，二是烟气带走的能量，所以为了提高锅炉的效率，一要尽力使燃料更充分地燃烧，二要尽力减少烟气带走的能量，和燃料的热值大小无关，故D错误．故选：A．1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值．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．本题考查了学生对燃料热值是燃料特性的理解与掌握，是经常考的题型，充分理解“热值只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关”．2.解：A、热值是燃料的一种特性，常用热值来区分煤炭的优劣，符合题意；B、质量是物体中含有物质的多少，不是煤优劣的标准，不符合题意；C、密度是物体单位体积的质量，与煤炭的优劣无关，不符合题意；D、比热容是表示物体吸热能力的物理量，与煤炭的优劣无关，不符合题意．故选A．热值是燃料的一种特性，它代表燃料的优劣，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时放出的热量越多．知道热值是燃料的一种特性是本题的关键所在．3.解：热值是燃料本身的一种特性，它与质量、放热多少、是否燃烧、是否完全燃烧无关，故C正确．故选C．热值是燃料本质的特性，它与质量、放热多少、是否燃烧、是否完全燃烧无关．本题考查学生对热值概念的理解．需要清楚的是q=是热值的计算式，而不是决定式4.解：AC、如何物体在如何状态下都具有内能，内能与物体的质量、温度和状态有关，故AC错误；B、燃料在燃烧过程中化学能转化为内能，燃烧1m3可燃冰释放出的能量与燃烧164m3天然气释放的能量相当，由此可判断“可燃冰”具有很高的热值，即“可燃冰”具有很高的化学能，故B正确；D、任何物体都具有内能，所以燃料在没点燃时即具有内能也具有化学能，故D错误．故选B．（1）任何物体都具有内能，内能与物体的质量、温度和状态有关；（2）燃料的燃烧过程是把燃料的化学能转化为内能的过程，“可燃冰”燃烧时可以释放出很大的能量，即将化学能转化为内能．本题把握两点：一是任何物体都具有内能，内能与物体的质量和温度有关；二是燃料具有化学能，在燃烧的过程中，燃料的化学能转化成内能．初中物理试卷第5页，共8页5.解：烟煤的燃烧值是2.9×107焦/千克，它所表示的物理意义是1千克的烟煤完全燃烧时所放出的热量2.9×107J．完全燃烧500克的烟煤放出的热量是：Q=mq=0.5kg×2.9×107J/kg=1.45×107J．故答案为：1千克的烟煤完全燃烧时所放出的热量2.9×107J；1.45×107．本题主要考查对烟煤热值意义的理解以及运用公式Q=mq的计算能力．本题的解题关键是将烟煤的质量单位换算成千克．6.解：汽油发动机冒“黑烟”说明燃烧不充分，用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的总能量的比值就小，所以效率降低．故答案为：降低．热机的效率是指用来做有用功的能量占燃料完全燃料放出的总能量的百分比，据此结合现象可分析对效率的影响．此题主要考查了影响热机效率的问题，是一道基础性题目．7.解：完全燃烧200g酒精能够放出的热量：Q=mq=0.2kg×3.0×107J/kg=6×106J．故答案为：6×106．已知酒精的热值和质量，根据Q=mq可求得完全燃烧200g酒精能够放出的热量．本题考查了学生对燃烧放热公式Q放=mq的理解和应用．8.解：热机的效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，由题意知，内燃机的热机效率η=1-35%-30%-10%=25%．故答案为：25%．内燃机的有用功与总功的比值，即有用功占总功的百分比是内燃机的热机效率．本题主要考查了热机效率的计算，是一道基础题，知道热机效率的概念是正确解题的关键．9.解：火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以放出更多的热量．故答案为：热值．单位质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值，燃料的热值越高，在质量相同时，完全燃烧时放出的热量越大．本题考查学生对热值定义的掌握情况，需要根据火箭的具体应用来分析10.解：（1）6kg木炭完全燃烧释放的热量：Q放=mq=6kg×3.4×107J/kg=2.04×108J，（2）热值是反映燃料特性的物理量，其大小仅与燃料种类有关，与燃料的质量和燃烧程度无关，所以炉中剩下木炭的热值不变，其大小仍为3.4×107J/kg；（3）0.1kg木炭完全燃烧释放的热量：Q放′=m′q=0.1kg×3.4×107J/kg=3.4×106J．故答案为：2.04×108