物理 热机和热值 练习题及答案

亿库教育网初三物理热机和热值人教实验版（一）热机1.热机是把内能转化为机械能的装置．2.内燃机有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程．3.压缩冲程把机械能转化为内能，做功冲程把内能转化为机械能．（二）热值1.热值：1kg的某种燃料完全燃烧所放出的热量叫做这种燃料的热值．2.公式：Q=mq3.单位：J/kg例1：关于燃料的热值，以下说法中正确的是（A）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.为了提高锅炉的效率，一定要用热值高的燃料解析：燃料的热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，而与燃料的质量、燃烧与否无关．燃料燃烧时放出的热量与燃料的热值、燃料的质量、燃烧是否完全有关，选项C中只知道煤的热值较干木柴的大，两者的质量关系、燃烧是否完全并不知道，因此不能确定谁放出的热量多。炉子的效率与燃料燃烧的完全程度和热量散失程度有关，与燃料的热值大小无关。例2：一桶煤油用掉了一半，则剩下的煤油（D）A.密度和热值不变，比热容减为原来的一半B.比热容和密度不变，热值减为原来的一半C.热值和比热容不变，密度减为原来的一半D.密度、热值和比热容都不变解析：物质的密度、燃料的热值和物质的比热容都是表现物质本质属性的物理量，因此对于给定的物质来说，这三个物理量的数值都不会发生变化．例3：完全燃烧2kg汽油放出多少热量？要放出6.0×106J的热量，需完全燃烧多少克酒精？汽油的燃烧值为4.6×107J/kg，Q=燃烧值×质量=4.6×107J/kg×2kg=9.2×107J．酒精的燃烧值是3.0×107J/kg，m=热量/燃烧值=6.0×106J/3.0×107J/kg=0.2kg=200g．例4：汽油机工作过程由四个冲程组成，在这些冲程中，内能转化为机械能的是（C）A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程例5：关于热机的效率，以下说法中正确的是（D）A.热机做的有用功越多，效率就一定越高B.热机的功率大，效率就一定高C.热机单位时间里耗费的燃料少，热机的效率就一定高D.以上说法都不对解析：热机的效率是用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比．热机做的有用功多，但消耗的燃料完全燃烧所放出的能量没有确定，就无法比较热机的效率的高低．热机的功率大，只表示单位时间内做的有用功多．在热机单位时间里所消耗燃料完全燃烧所放出的能量没有确定的情况下，也无法判断热机效率高低．热机单位时间里消耗的燃料少，在热机功率没有确定的情况下，无法确定单位时间里热机所做的有用功的多少，因而无法判断热机的效率高低．例6：汽油机的效率往往比柴油机低，这说明（D）A.汽油机的功率比柴油机小B.汽油机做的功比柴油机少C.柴油机消耗柴油多D.柴油机的内能转化为机械能的百分比大解析：热机的效率与功率、做功多少没有直接关系．例7：把5kg40℃的水烧开，需要完全燃烧多少千克的干木柴？（已知干木柴的热值为7102.1J／kg，外界为标准大气压，并且燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收）解析：应注意在标准大气压下，水的沸点是100℃．吸热公式)(0ttcmQ吸解：630101.26C)40C100(kg5)CJ/(kg102.4)(ttcmQ吸J．因为6101.26放吸QQJ．所以，干木柴质量105.0J/kg102.1/J101.26/76qQmkg．亿库教育网例8：已知无烟煤的热值为7104.3J／kg，20g无烟煤完全燃烧所放出的热量若全部被2kg30℃的水吸收，在1标准大气压下水温可以升高到多少摄氏度？解：57106.80.02kgJ/kg104.3qmQ放J．)(0ttcmQ吸因为放吸QQ，所以C111C30]kg2)CJ/(kg102.4/J108.6[)/(350tcmQt吸．在1标准大气压下水的沸点是100℃，水在100℃沸腾后，水吸收热量只是为了完成沸腾，但水温保持不变．所以水温只能升高到100℃．例9：质量为0.5kg的铝壶里装着5kg20℃的水，将铝壶放在煤炉上加热，效率为20％，问：要燃烧多少无烟煤才能将水烧开？〔无烟煤的热值为J/kg104.37，铝的比热容为C)J/(kg100.883〕解：630101.68C)20C(1005kgC)J/(kg102.4)(ttmcQ水水吸J0.247kgJ/kg103.4J108.4J108.4J/20%1068.1%20/%,207666qQmqmQQQQQ放煤煤放吸放放吸一、填空题1.燃料的燃烧是一种_化学___变化，在燃烧的过程中，燃料的__化学__能转化为__内___能，也就是通常所说的释放出能量。2.1kg某种燃料_完全燃烧___放出的热量，叫做这种燃料的燃烧值，无烟煤的燃烧值是3.4×107J/kg，它的物理意义是__1kg无烟煤在完全燃烧时放出的热量是3.4×107J____。3.酒精的燃烧值是3.0×107J/kg，酒精炉里装有100g酒精，若燃烧掉一半，放出的热量是_1.5×106J__J，剩余部分酒精的燃烧值是__3.0×107J/kg____。4.内能的一个重要应用就是直接用它来_加热___物体，物体在获得内能以后，__物体温度_____会升高；内能的另一个重要应用就是用它来___做功_____。5.内燃机的工作特点是：让燃料在_气缸内___燃烧，生成__高温高压__的燃气，利用这个燃气作为_工作物质___去推动__活塞做功____。6.一般内燃机完成一个工作循环具有__四___个冲程，其中压缩冲程和做功冲程分别是第__二__和第_三__冲程。在压缩冲程里__机械___能转变为__内__能，在做功冲程里__内___能转化为__机械___能。7.内燃机工作的一个循环中，只有___做功__冲程对外做功，其它几个冲程是___辅助__冲程，要靠飞轮的__惯性__来完成，但从全局看，_吸气___冲程，__压缩__冲程和__排气__冲程都是必不可少的，它们为__做功___冲程对外做功创造了条件。8.汽油机是用__火花塞___使燃料燃烧的，这种点火方式叫做__点燃式__，柴油机是在__压缩__冲程末，_喷油嘴___向气缸内喷射__雾状柴油___，它在远远超过它的燃点的热空气中立即燃烧，这种点火方式叫做_压燃式_____。9.柴油机和汽油机在吸气冲程中的不同是：汽油机吸入气缸里的是_汽油和空气的混合物__，柴油机吸入气缸里的是__空气____。10.用来做_有用功___那部分能量和燃料_完全燃烧__放出的能量之比，叫做热机的效率，提高热机效率的途径是___减少各种热损失，保证良好的润滑，减少因克服摩擦而额外消耗的功_____。二、判断题11.一台单缸汽油机，飞轮每分钟转600转，那么这台汽油机每分钟内完成300个工作循环。（√）12.热机的效率总小于或等于1。（×）亿库教育网总的看来，内燃机实现了内能向机械能的转化，但在它的工作过程中，也有机械能转化为内能的过程。（√）14.燃料的燃烧值要随着燃料的不断燃烧而减小。（×）三、选择题15.热机工作的共同特点是（B）A.都有燃料进入汽缸B.将燃料燃烧放出的内能传递给工作物质，使工作物质受热膨胀，对外作功C.都能把燃料燃烧所释放出的内能全部转化为机械能D.都有四个冲程16.四冲程汽油机的转速是60r/s，那么它每秒钟对外做功的次数是（A）A.30次B.20次C.600次D.300次17.为了提高热机的效率，应尽可能（B）A.采用优质燃料B.减少热机的各种热损失，保证良好的润滑C.降低热机的功率D.避免使用热机18.内燃机的工作物质是（C）A.水蒸气B.空气C.燃料燃烧生成的高温高压气体D.柴油、汽油和天然气19.热能的效率越高，说明（D）A.能作的有用功越多B.燃料的燃烧值越大C.这台热机的马力越大D.机器对燃料的利用率越高20.汽油机在压缩冲程中工作物质被压缩，气缸中的（C）A.压强增大，温度降低B.压强减小，温度升高C.压强增大，温度升高D.压强减小，温度降低21.关于热机效率以下几种说法中，正确的是（C）A.有用功跟燃料燃烧值的比值B.用来做有用功的那部分能量跟燃料燃烧所放出的能量之比C.用来做有用功的那部分能量跟燃料完全燃烧所放出的能量之比D.燃料完全燃烧所放出的能量跟用来做有用功的那部分能量之比22.一般来说柴油机的效率比汽油机高，其原因是（B）A.压缩冲程末，气缸内温度和压强都比汽油机的低B.在柴油机里，推动活塞做功的燃气的压强比汽油机里的高，燃气的功较多C.柴油的燃烧值比汽油高D.柴油机的功率较大四、实验题23.内燃机中，连杆和曲轴的作用是__外力先使曲轴转动，通过连杆带动活塞运动___。飞轮的作用是__依靠飞轮的惯性贮存能量，以帮助完成三个辅助冲程_____。24.图为汽油机冲程的示意图，请根据图示填出汽油机所处的工作状态。（a）吸气；（b）排气；（c）压缩；（d）做功25.完成下表，指出汽油机和柴油机的主要区别：汽油和空气混合物，空气，有火花塞，有喷油嘴，点燃式，压燃式亿库教育网五、计算题4.2×106J，30℃26.完全燃烧140g焦炭（焦炭的燃烧值为3.0×107J/kg）能放出多少焦的热量？若这些热量的30％被水吸收，则能使30kg20℃的水温升高到多少？