热能热机效率计算题

wanglaoshi1热、能、热机效率计算1、下面是小明同学的“物理学习笔记”中的摘录，其中正确的是()A．做功和热传递在改变物体的内能上是等效的B．分子问相互作用的引力和斥力是同时存在的C．温度越高的物体含有的热量越多D．燃料的热值与燃料的质量没有关系2、在标准气压下，1kg20℃的水吸收了3.78×105J的热量后，其温度为（）A、80℃B、90℃C、100℃D、110℃3、下列事例中物体内能减小的是（）A、金属汤勺放进热汤中后会变得烫手B、放入电冰箱中的食物温度降低C、一块0℃的冰全部熔化成0℃的水D、“神舟五号”飞船返回舱进入大气层后表面升温4、“鸟语花香”是人们对“生态文明村”一种赞美，其中“鸟语”是属于现象，“花香”是现象．5、转速为1800r/min的四冲程内燃机，每秒钟经过个冲程，做功次。若该内燃机功率是9000W，则一次做功为J。6、冬天手冷，可以烤火取暖，也可以搓手取暖，这两种增加内能的方法中，前者属于的方法，后者属于的方法。7、有一台汽油机在一个工作循环中消耗了10g汽油（汽油的热值是4.6×107J/kg）。这些汽油完全燃烧产生的热量是J。若这台汽油机的效率为30%，则一个工作循环中输出的有用机械能为。8、城市“热岛效应”原因是：⑴工厂、交通工具等排放大量的热；⑵城市建筑材料的较小，在相同的日照下温度上升较快；⑶城市水少，水蒸发时热量少；⑷建筑物较高，空气难以形成对流。9、实验探究回顾：（1）如图10-4是对100g冰加热过程中的温度随时间变化的图线。图中____段表示冰的熔化过程，熔点为______℃；DE段物质温度_______，这是一个________热过程。冰的熔化热为3.35×lO5J/kg，请你算出：烧杯中的冰从图中的B点加热到D点共吸收多少热量？（2）在两只完全相同的烧杯中分别放入100g煤油和100g水，用两相同酒精灯分别加热，用温度计测量温度的变化情况，发现_____温度升高得快，------比热容大。10、回答问题：（1）夏天，突然打开汽水瓶时，随着“嘭”一声响，往往可以看到瓶口处冒“白气”，为什么？图10-4答：这是因为当突然打开瓶盖时，瓶内气体迅速膨胀，对外________，内能________，温度_______，瓶口附近的水蒸气遇冷_______形成大量的小水珠，就是我们看到的“白气”。（2）夏天，刚从游泳池中出来，让风一吹感到很凉，为什么？答：11、为了比较水和沙子吸热本领的大小，小明做了如右图所示的实验：在两个相同的烧杯中分别装质量、初温都相同的水和沙子，用两相同酒精灯对其加热，实验数据记录下：(1)在此实验中，用加热时间的长短来表示物质___________(2)分析下表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水吸收的热量_______沙子吸收的热量。(填“大于”或“小于”)(3)如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，_______升高的温度更高。(填“沙子”或“水”)(4)实验中有些同学发现：刚开始加热时，情况与(3)结论不符，你认为可能的原因是_____________。热机效率的计算例1（热水器烧水效率问题）天然气灶烧水，燃烧0.5m3的天然气，使100kg的水从20℃升高到70℃。已知水的比热容为c=4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为q=7.0×107J/m3。求：（1）0.5m3天然气完全燃烧放出的热量Q放；（2）水吸收的热量Q吸；（3）燃气灶的效率η。班级姓名考号（考生填写）密封线内不准答题wanglaoshi2例2（汽车发动机效率问题）某汽车在一段平直的公路上匀速行驶5.6km，受到的阻力是3.0×103N，消耗燃油1.5×10－3m3（假设燃油完全燃烧）若燃油的密度ρ＝0.8×103kg/m3，热值q＝4×107J/kg，求：（1）专用车牵引力所做的功？（2）该专用车的热机效率是多少？例3（其他情景问题）每到夏收季节，农村大量农作物秸秆在田间被随意焚烧，这不仅造成资源浪费、环境污染，而且极易引发火灾等。为解决这一问题，现已研制出利用秸秆生产的节能环保型燃料—秆浆煤。若燃烧秆浆煤，使50kg、20℃的水温度升高到80℃。（秆浆煤的热值为2.4×107J/kg）求：（1）水需要吸收的热量？（2）如果秆浆煤燃烧释放的热量有30%被水吸收，需要完全燃烧多少千克秆浆煤？【针对练习】1．一辆重为5×104N的汽车，在平直公路上以72km/h的速度匀速行驶时，遇到的阻力为车重的0.02倍，每小时需汽油6kg，汽油的热值为4.6×107J/kg，求这辆汽车发动机的效率。2、柴油在某汽车发动机汽缸内燃烧时，如果每分钟释放1.2×107J的能量，发送机输出的功率是8.5×104W，则此汽车发动机的效率是多少？3．完全燃烧140g焦炭(焦炭的热值为3．0×107J／kg)能放出多少热量?若这些热量的30％被水吸收，则能使30kg20℃的水温升高到多少?4、小洋家煮饭、烧水使用的是管道天然气，已知天然气的热值为8.4×107J／m3，放出的热量有50％被有效利用，现要将质量为4kg，初温为25℃的水加热到100℃，需要完全燃烧多少立方米的天然气？5、一辆汽车的发动机输出功率为66000瓦,每小时耗柴油14千克,计算发动机的效率.（柴油的燃烧值为4.3×107焦／千克）6、小星家的太阳能热水器，水箱容积是200L．小星进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃．请你求解下列问题：（1）水箱中水的质量；水吸收的热量【c水=4.2×103J／(kg·℃)】（2）如果水吸收的这些热量，由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为40％，求至少需要燃烧多少kg的煤气（煤气的热值为q=4.2×107J／kg）7.某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×lO5Pa,飞轮lmin转动1800周，当汽油机满负荷工作时(不计摩擦)，求：(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力；(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功；（3）汽油机的功率．8、一台汽油机发动机的效率为40％，每小时耗柴油2千克,求发动机输出功率（汽油的燃烧值为3.3×107焦／千克）9、一台拖拉机和汽车蓄电池坏了，推动后为啥拖拉机能前进汽车不能？wanglaoshi3100%QQ有总W100%Q有总100%QQ有总热量和热机效率的计算热机效率常以常见的家用电器（如热水器）、交通工具（如汽车、电动车）、发电厂（垃圾发电厂等）为背景进行考查：问题分析能力、信息提取能力和公式规律应用能力等。解决效率问题，关键是通过分析题目，找出有用能量和总能量，。选择正确的公式计算出有用能量和总能量，最后利用公式η=或η=有用能量：用来对外做有用功的能量总能量：燃料燃烧时所释放的能量目前常见的两种题型：（1）热水壶烧水效率问题（2）汽车发动机效率问题总体思路：η=（1）热水壶烧水效率问题：Q有=Cm△t；（2）汽车发动机效率问题：W有=FS或W有=Pt；总能量：一般为Q总=mq.参考答案1、ABD2、C3、B4、声扩散(分子运动)5、60156006、热传递做功7、4.6×1051.38×1058、比热吸收9、（1）BC0不变吸JttcmQQQm吸4530211055.71.01035.3)0100(1.0102.4)(（2）煤油水10、（1）做功减少降低液化（2）刚从游泳池中走出来让风一吹，加快了皮肤表面的空气流速，加快了液体蒸发，液体蒸发要吸收热量，所以感到很凉。11、（1）吸收热量（2）大于（3）沙子(4)水导热性比沙子好刚开始升温快或没搅拌温度计液泡插入较浅例1（1）3.5×107焦（2）2.1×107焦（3）60％例2（1）1.68×107焦(2)35％例3（1）1.26×107焦（2）1.75kg针对性练习答案1.26.1％2.42.5％3.30度4.0.03m35.39.5％6.（1）200kg2.1×107焦(2)1.25kg7.(1)2.7×103（2）135j(3)2025W8.8.7.3×1039.汽车内部是汽油机，其压缩冲程末需要火花塞点燃汽油和空气的混合物，完成做功冲程，所以需要电瓶提供电能，电瓶损坏就无法前进；拖拉机％内部是柴油机，其结构是喷油嘴，是压燃式点火，没有蓄电池也可以工作．所以蓄电池坏了拖拉机可以继续前进，而汽车不能．