熱機的效率習(xí)題含答案

熱機的效率習(xí)題〔含答案〕一、單項選擇題(本大題共4小題，共8.0分)1.關(guān)于燃料和熱值，以下說法不正確的選項是〔〕A.燃料的熱值與燃料的燃燒情況無關(guān)B.容易燃燒的燃料，熱值一定大C.煤的熱值大于干木柴的熱值，燃燒煤放出的熱量一定比燃燒干木柴放出的熱量多D.為了提高鍋爐效率，要用熱值高的燃料2.比擬兩種煤的優(yōu)劣可以通過實驗比擬它們的〔〕A.熱值B.質(zhì)量C.密度D.比熱容3.有公式q=可知，以下說確的是〔〕A.假設(shè)質(zhì)量增大一倍，則燃料的熱值減小一半B.假設(shè)放出的熱量增大一倍，則燃料的熱值增大一倍C.燃料的熱值與燃料燃燒的質(zhì)量多少、放熱的多少都無關(guān)D.假設(shè)同種燃料燃燒充分一些，其熱值會增大一些4.南海海底蘊藏有豐富的一種俗稱“可燃冰〞的冰狀天燃?xì)馑衔镔Y源，能源總量達(dá)全國石油總量的1/2，燃燒1m3可燃冰釋放出的能量與164m3天然氣相當(dāng)，則“可燃冰〞〔〕A.具有較高的能B.具有較高的化學(xué)能C.只有燃燒時才有能D.沒點燃時只能具有化學(xué)能二、填空題(本大題共12小題，共24.0分)5.煙煤的燃燒值是2.9×107焦/千克，它所表示的物理意義是______．完全燃燒500克的煙煤放出的熱量是______焦．6.當(dāng)汽油在發(fā)動機燃燒不充分時會冒“黑煙〞，這時發(fā)動機的效率______〔選填“升高〞、“不變〞或“降低〞〕．7.酒精的熱值為3×107J/kg．完全燃燒200g酒精放出的熱量為______J．8.在燃機工作過程中，由如下圖的燃機能流圖可知，它的能量損失所占的百分比是：廢氣能35%，散熱損失30%，機械損失10%，則燃機的熱機效率是______．在高效利用能源同時，必須重視保護環(huán)境．9.隨著航天事業(yè)開展的需要，我國正在研制大功率液氫發(fā)動機，這種發(fā)動機選用液氧作燃料，主要是因為氫具有較大的______．10.木炭的熱值是3.4×107J/kg，6kg木炭完全燃燒可放出______J的熱量．假設(shè)爐中的木炭只剩下0.1kg，它的熱值是______，完全燃燒它可以放出______J的熱量．11.液化氣的熱值是4.9×107J/m3，其物理意義是______，完全燃燒5m3的液化氣可以產(chǎn)生______J的熱量．12.焦炭的熱值是3.0×107J/kg，指1Kg的焦炭______燃燒后放出的熱量是______，則5.0kg焦炭能夠放出______焦的熱量．13.完全燃燒500g汽油能放出______J的熱量〔汽油的熱值是4.5×107J/Kg〕14.氫氣的熱值是14.3×107J/kg，它表示：______1kg的氫氣，可產(chǎn)生14.3×107J的熱量．利用氫氣做燃料對環(huán)境沒有污染，因為它燃燒后的產(chǎn)物是______．15.有一瓶煤油的熱值是4.6×107J/kg，它的物理意義是______．16.煤油的熱值是4.6×107J/kg，表示1kg的煤油______放出的熱量是4.6×107J．現(xiàn)在有煤油50%，假設(shè)燃燒一半，剩余煤油的熱值是______J/kg．三、實驗探究題(本大題共3小題，共18.0分)17.下表列出了幾種燃料的熱值，單位是J/kg．燃料種類無煙煤酒精煤油干木柴氫氣熱

值3.4×1073.0×1074.6×1071.2×1071.4×108〔1〕放出一樣的熱量，完全燃燒干木柴與氫氣的質(zhì)量比是______．〔2〕為探究燃料燃燒時放出熱量的多少是否與燃料的種類有關(guān)，小名同學(xué)設(shè)計了一個探究方案．①小名同學(xué)在實驗時所選用的燃料種類應(yīng)______，質(zhì)量應(yīng)______〔選填“一樣〞或“不同〞〕②假設(shè)燃燒放出的熱量用水吸收，則實驗中，除了水的質(zhì)量要相等外，你認(rèn)為還應(yīng)注意什么？______〔寫一點即可〕．③通過比擬______，可以得出燃料燃燒放出的熱量與燃料的種類有關(guān)．因此火箭用液化氫做燃料主要是因為______．18.小柯同學(xué)自己設(shè)計了一個實驗來探究煤油和菜籽油的熱值大小關(guān)系，他實驗時組裝了如下圖的兩套規(guī)格完全一樣的裝置，并每隔1分鐘記錄了杯中水的溫度〔見表〕．加熱的時間/min0123456甲杯水溫/℃25272932343638乙杯水溫/℃25262728293031〔1〕在安裝、調(diào)整甲圖中實驗器材時，合理的順序是先調(diào)整固定______的位置，再調(diào)整固定______的位置〔選填圖中的〞A“或〞B“〕．〔2〕為保證實驗便捷、可靠，實驗時應(yīng)控制兩套裝置中一些一樣的量，主要有：加熱時間、水的______和______．〔3〕通過表中記錄的數(shù)據(jù)，你認(rèn)為煤油和菜籽油兩種燃料中，熱值較大的是______．〔4〕該同學(xué)實驗前用天平測出了燒杯中水的質(zhì)量及兩油燈中燃料的質(zhì)量，并記錄了數(shù)據(jù)、利用公式Q吸=cm〔t-t0〕計算出水吸收的熱量，同組的小紅同學(xué)他認(rèn)為通過這些數(shù)據(jù)不能準(zhǔn)確地計算出煤油和菜籽油的熱值，他的理由是______．〔5〕酒精的熱值為3.0×107J/kg，完全燃燒20g酒精放出的熱量是______J．19.為比擬不同燃料的熱值，小明利用圖示兩套完全一樣的裝置做實驗．他分別在燃燒皿中放入一樣______〔質(zhì)量/體積〕的不同燃料，同時點燃后對質(zhì)量和初溫相等的液體加熱，直至燃料完全燃燒．〔1〕小明通過______〔加熱時間/溫度計上升的示數(shù)〕來比擬不同燃料完全燃燒產(chǎn)生熱量的多少．〔2〕小明設(shè)計的方案存在明顯的缺陷，請你指出并改正．答：______．〔3〕表是小明設(shè)計記錄實驗數(shù)據(jù)的表格，請你在①處幫他補充完整．答：______．溫度燃料加熱前液體的溫度/℃①燃料1燃料2〔4〕小明按正確方法進(jìn)展實驗，發(fā)現(xiàn)用燃料2作為燃料的水升高的溫度△t1是用燃料1作為燃料的水升高的溫度△t2的2倍．由此，他能否得出“燃料2的熱值是燃料1的2倍〞的結(jié)論．答：______〔能/不能〕；簡要說明理由：______．四、計算題(本大題共1小題，共8.0分)20.完全燃燒2kg焦炭〔焦炭的燃燒值為3.0×107J/kg〕能放出多少焦的熱量？熱機的效率習(xí)題〔含答案〕【答案】5.1千克的煙煤完全燃燒時所放出的熱量2.9×107J；1.45×1076.降低7.6×1068.25%．9.熱值×108；3.4×107J/kg；3.4×10611.1m3的液化氣完全燃燒時所釋放出的熱量是4.9×107J；2.45×10812.完全；3.0×107J；1.5×108×10714.完全燃燒；水15.1kg煤油完全燃燒放出的熱量為4.6×107J16.完全燃燒；4.6×10717.35：3；不同；一樣；加熱狀態(tài)一樣；水升高的溫度；氫的熱值大18.B；A；質(zhì)量；初溫；煤油；燃料燃燒產(chǎn)生的熱量不能完全被水吸收、存在熱損失；6×10519.質(zhì)量；溫度計上升的示數(shù)；燒杯中液體種類不同；換用初溫和質(zhì)量一樣的同種液體；加熱后液體的溫度/℃；不能；兩種燃料釋放的熱量不可能完全被液體吸收20.解：燃燒焦炭的質(zhì)量m=2kg，焦炭的熱值q=3.0×107J/kg，完全燃燒2kg焦炭放出的熱量：

Q放=mq=2kg×3.0×107J/kg=6.0×107J．答：完全燃燒2kg焦炭放出的熱量為6.0×107J．【解析】1.解：

A、燃料的熱值只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的燃燒情況無關(guān)，故A正確；

B、熱值大小與燃料是否容易燃燒無關(guān)，故B錯誤；

C、煤的熱值比干木柴大，說明1kg的煤完全燃燒放出的熱量比1kg干木柴完全燃燒放出的熱量多，本選項的說法中兩者質(zhì)量不一定相等，且不一定完全燃燒，故C錯誤；

D、影響鍋爐的效率的因素一是燃料的燃燒程度，二是煙氣帶走的能量，所以為了提高鍋爐的效率，一要盡力使燃料更充分地燃燒，二要盡力減少煙氣帶走的能量，和燃料的熱值大小無關(guān)，故D錯誤．應(yīng)選：A．

1kg*種燃料完全燃燒放出的熱量，叫做這種燃料的熱值．熱值是燃料的一種特性，它只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的質(zhì)量、燃燒程度等均無關(guān)．此題考察了學(xué)生對燃料熱值是燃料特性的理解與掌握，是經(jīng)?？嫉念}型，充分理解“熱值只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的質(zhì)量、燃燒程度等均無關(guān)〞．2.解：

A、熱值是燃料的一種特性，常用熱值來區(qū)分煤炭的優(yōu)劣，符合題意；

B、質(zhì)量是物體中含有物質(zhì)的多少，不是煤優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)，不符合題意；

C、密度是物體單位體積的質(zhì)量，與煤炭的優(yōu)劣無關(guān)，不符合題意；

D、比熱容是表示物體吸熱能力的物理量，與煤炭的優(yōu)劣無關(guān)，不符合題意．應(yīng)選A．熱值是燃料的一種特性，它代表燃料的優(yōu)劣，熱值越大的燃料在完全燃燒一樣質(zhì)量的燃料時放出的熱量越多．知道熱值是燃料的一種特性是此題的關(guān)鍵所在．3.解：熱值是燃料本身的一種特性，它與質(zhì)量、放熱多少、是否燃燒、是否完全燃燒無關(guān)，故C正確．應(yīng)選C．熱值是燃料本質(zhì)的特性，它與質(zhì)量、放熱多少、是否燃燒、是否完全燃燒無關(guān)．此題考察學(xué)生對熱值概念的理解．需要清楚的是q=是熱值的計算式，而不是決定式4.解：

AC、如何物體在如何狀態(tài)下都具有能，能與物體的質(zhì)量、溫度和狀態(tài)有關(guān)，故AC錯誤；

B、燃料在燃燒過程中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為能，燃燒1m3可燃冰釋放出的能量與燃燒164m3天然氣釋放的能量相當(dāng)，由此可判斷“可燃冰〞具有很高的熱值，即“可燃冰〞具有很高的化學(xué)能，故B正確；

D、任何物體都具有能，所以燃料在沒點燃時即具有能也具有化學(xué)能，故D錯誤．應(yīng)選B．〔1〕任何物體都具有能，能與物體的質(zhì)量、溫度和狀態(tài)有關(guān)；〔2〕燃料的燃燒過程是把燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為能的過程，“可燃冰〞燃燒時可以釋放出很大的能量，即將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為能．此題把握兩點：一是任何物體都具有能，能與物體的質(zhì)量和溫度有關(guān)；二是燃料具有化學(xué)能，在燃燒的過程中，燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成能．5.解：煙煤的燃燒值是2.9×107焦/千克，它所表示的物理意義是1千克的煙煤完全燃燒時所放出的熱量2.9×107J．完全燃燒500克的煙煤放出的熱量是：Q=mq=0.5kg×2.9×107J/kg=1.45×107J．故答案為：1千克的煙煤完全燃燒時所放出的熱量2.9×107J；1.45×107．此題主要考察對煙煤熱值意義的理解以及運用公式Q=mq的計算能力．此題的解題關(guān)鍵是將煙煤的質(zhì)量單位換算成千克．6.解：汽油發(fā)動機冒“黑煙〞說明燃燒不充分，用來做有用功的能量占燃料完全燃燒放出的總能量的比值就小，所以效率降低．故答案為：降低．熱機的效率是指用來做有用功的能量占燃料完全燃料放出的總能量的百分比，據(jù)此結(jié)合現(xiàn)象可分析對效率的影響．此題主要考察了影響熱機效率的問題，是一道根底性題目．7.解：完全燃燒200g酒精能夠放出的熱量：

Q=mq=0.2kg×3.0×107J/kg=6×106J．故答案為：6×106．酒精的熱值和質(zhì)量，根據(jù)Q=mq可求得完全燃燒200g酒精能夠放出的熱量．此題考察了學(xué)生對燃燒放熱公式Q放=mq的理解和應(yīng)用．8.解：熱機的效率是用來做有用功的能量與燃料完全燃燒產(chǎn)生的能量之比，由題意知，燃機的熱機效率η=1-35%-30%-10%=25%．故答案為：25%．燃機的有用功與總功的比值，即有用功占總功的百分比是燃機的熱機效率．此題主要考察了熱機效率的計算，是一道根底題，知道熱機效率的概念是正確解題的關(guān)鍵．9.解：火箭采用液態(tài)氫作為火箭的燃料，原因是液態(tài)氫具有較高的熱值，完全燃燒一樣質(zhì)量的氫時，可以放出更多的熱量．故答案為：熱值．單位質(zhì)量的*種燃料完全燃燒時放出的熱量叫做這種燃料的熱值，燃料的熱值越高，在質(zhì)量一樣時，完全燃燒時放出的熱量越大．此題考察學(xué)生對熱值定義的掌握情況，需要根據(jù)火箭的具體應(yīng)用來分析10.解：〔1〕6kg木炭完全燃燒釋放的熱量：Q放=mq=6kg×3.4×107J/kg=2.04×108J，〔2〕熱值是反映燃料特性的物理量，其大小僅與燃料種類有關(guān)，與燃料的質(zhì)量和燃燒程度無關(guān)，所以爐中剩下木炭的熱值不變，其大小仍為3.4×107J/kg；〔3〕0.1kg木炭完全燃燒釋放的熱量：Q放′=m′q=0.1kg×3.4×107J/kg=3.4×106J．故答案為：2.04×108；3.4×107J/kg；3.4×106．〔1〕知道木炭的熱量和燃燒的質(zhì)量，根據(jù)Q放=mq求出完全燃燒釋放的熱量；〔2〕熱值是反映燃料特性的物理量，是指1kg燃料完全燃燒放出的熱量，其大小僅與燃料種類有關(guān)，而與燃料的質(zhì)量和燃燒程度無關(guān)．此題考察了學(xué)生對熱值概念、燃料完全燃燒放熱公式的掌握和運用，理解：熱值熱值是反映燃料特性的物理量，其大小僅與燃料種類有關(guān)，而與燃料的質(zhì)量和燃燒程度無關(guān)．11.解：〔1〕液化氣的熱值為4.9×107J/m3，表示1m3的液化氣完全燃燒時所釋放出的熱量是4.9×107J；〔2〕完全燃燒5m3的液化氣可以產(chǎn)生的熱量：

Q放=Vq=5m3×4.9×107J/m3=2.45×108J．故答案為：1m3的液化氣完全燃燒時所釋放出的熱量是4.9×107J；2.45×108．〔1〕燃料熱值的物理意義是表示1kg或1m3的*種燃料完全燃燒時所釋放出的熱量；〔2〕知道液化氣的熱值和體積，根據(jù)Q放=mq求出產(chǎn)生的熱量．此題考察了學(xué)生對熱值意義和熱值放熱公式的了解與掌握，是一道根底題目．12.解：〔1〕焦炭的熱值為3.0×107J/kg，它表示的意思是1kg的焦炭完全燃燒時所釋放出的熱量是3.0×107J；〔2〕完全燃燒5.0kg的焦炭放出的熱量：Q放=mq=5.0kg×3.0×107J/kg=1.5×108J．故答案為：完全；3.0×107J；1.5×108．〔1〕燃料熱值的物理意義是表示單位質(zhì)量的燃料完全燃燒時所釋放出的熱量；〔2〕根據(jù)公式Q=mq求解完全燃燒5.0kg的焦炭放出的熱量．此題重點考察了燃料熱值的概念、單位以及計算公式的掌握情況，必須對各物理量的單位熟悉．13.解：500g=0.5kg

Q=mq=0.5kg×4.5×107J/Kg=2.25×107J

答案為：2.25×107J

根據(jù)公式Q=mq可計算汽油能放出的熱量．此題考察學(xué)生對燃料燃燒放出熱量公式的運用．14.解：〔1〕氫氣的熱值是14.3×107J/kg表示：完全燃燒1kg的氫氣，可產(chǎn)生14.3×107J的熱量；〔2〕氫氣燃燒，與氧氣反響生成水，排放到大氣中不會造成污染．故答案為：完全燃燒，水．〔1〕根據(jù)熱值定義〔1kg*種燃料完全燃燒放出的熱量叫做這種燃料的熱值〕答復(fù)；〔2〕氫氣燃燒，即氫氣和氧氣發(fā)生反響生成水，可以給人提供能，但不會污染環(huán)境，據(jù)此答復(fù)．此題考察了學(xué)生對熱值定義的了解與掌握，涉及到化學(xué)中氫氣的燃燒，屬于跨學(xué)科綜合題．15.答：煤油的熱值是4.6×107J/kg，它的物理意義是1kg煤油完全燃燒放出的熱量為4.6×107J．根據(jù)熱值定義〔單位質(zhì)量的*種燃料完全燃燒放出的熱量叫做這種燃料的熱值〕答復(fù)．此題考察了學(xué)生對燃料熱值的了解與掌握，屬于根底題目．16.解：煤油的熱值4.6×107J/kg的含義是完全燃燒1kg的煤油可以放出4.6×107J熱量；煤油質(zhì)量變少后，剩余煤油的熱值不變，仍為4.6×107J/kg．故答案為：完全燃燒；4.6×107．煤油的熱值4.6×107J/kg的含義是完全燃燒1kg的煤油可以產(chǎn)生4.6×107J的能量；燃料的熱值是燃料的特性，與燃料的質(zhì)量、燃燒是否充分、放出熱量的多少等因素?zé)o關(guān)．解決此題要結(jié)合熱值的有關(guān)知識進(jìn)展分析解答．17.解：〔1〕放出一樣熱量，由Q=qm可得，

q木m木=q氫m氫，即：q木：q氫=m氫=m木=1.4×108J/kg：1.2×107J/kg=35：3；〔2〕①探究燃料燃燒時放出熱量的多少是否與燃料的種類有關(guān)，就應(yīng)該選擇種類不同，質(zhì)量一樣的燃料；②運用控制變量的思想來設(shè)計實驗時，還應(yīng)考慮到周圍環(huán)境和加熱狀態(tài)的影響；③由Q=qm可知，比擬放出熱量的多少，容器水升高的溫度就高，可確定它熱值的就大；由于火箭所攜帶的燃料的質(zhì)量受限，要獲得足夠的能量，所以選擇熱值大的氫．故答案是：〔1〕35：3；〔2〕①不同；一樣．②加熱狀態(tài)一樣．③水升高的溫度；氫的熱值大．〔1〕由Q=qm公式，代入數(shù)值，即可求出．〔2〕探究燃料燃燒時放出熱量的多少是否與燃料的種類有關(guān)，當(dāng)然是物質(zhì)種類不同了，試驗中選用控制變量法，質(zhì)量就應(yīng)該一樣．由Q=qm公式可判斷，哪種物質(zhì)放出的熱量多，升高的溫度高的熱值就大．考察了學(xué)生設(shè)計實驗的能力，要注意到：此實驗采用了控制變量法．18.解：〔1〕實驗前，首先調(diào)整好實驗裝備，根據(jù)酒精燈外焰的高度調(diào)整鐵架臺的高度，根據(jù)燒杯和燒杯中水的高度調(diào)整溫度計的高度，因此是先固定B，再固定A．〔2〕實驗時應(yīng)控制兩套裝置中一樣的量，加熱時間，水的質(zhì)量，水的初溫．〔3〕甲、乙兩個裝置中，水的質(zhì)量和初溫一樣，由Q=cm△t知，末溫高的吸收的熱量較多；在一樣的加熱設(shè)備下，一樣時間，消耗的燃料一樣，由Q=qm知，水溫上升高的，對應(yīng)的燃料的熱值較大．〔4〕因為燃料燃燒產(chǎn)生的熱量不能完全被水吸收、存在熱損失，所以直接計算得出的熱值比實際值要小，因此這樣的計算結(jié)果不可靠．〔5〕完全燃燒20g酒精放出的熱量Q放=mq=20×10-3kg×3.0×107J/kg=6×105J．故答案為：〔1〕B；A；〔2〕質(zhì)量；初溫；〔3〕煤油；〔4〕燃料燃燒產(chǎn)生的熱量不能完全被水吸收、存在熱損失；〔5〕6×105．〔1〕安裝實驗器材時需要先固定B的位置，能夠利用酒精燈的外焰給燒杯充分加熱；然后再調(diào)整A的位置，使溫度計的玻璃泡完全接觸水，并且不要碰到燒杯壁和燒杯底；〔2〕探究兩種燃料的熱值時，需要控制水的質(zhì)量和水的初溫一樣，并且酒精燈的