1、114.2 热机效率一选择题(共 10 小题)1一台内燃机的转速是 1440 转/分,那么在每秒钟内( )A转轴转动 24 转,燃气对活塞做功 24 次,活塞完成 24 个冲程B转轴转动 24 转,燃气对活塞做功 12 次,活塞完成 48 个冲程C转轴转动 1440 转,燃气对活塞做功 720 次,活塞完成 2880 个冲程D转轴转动 1440 转,燃气对活塞做功 1440 次,活塞完成 1440 个冲程2柴油机 1min 内完成 600 个工作循环,每秒曲轴转动的圈数和对外做功的次数( )A10 周,10 次 B20 周,20 次 C10 周,20 次 D20 周,10 次3下列说法正确的是
2、( )A一台单缸汽油机,飞轮每分钟转 600 转,那么这台汽油机每秒钟内对外做功 10 次B热机的效率可以大于 1C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D燃料的热值要随着燃料的不断燃烧而减小4下列关于热值的说法中,正确的是( )A燃料燃烧时,用的燃料越多,这种燃料的热值越大B燃料燃烧时,放出的热量越多,这种燃料的热值越大C相同质量的不同燃料完全燃烧,放出热量较少的燃料,热值较大D不同的燃料完全燃烧,放出相同热量时,所用燃料越少,这种燃料的热值越大52018 年 5 月 4 日,西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功将亚太 6C 卫星(AP
3、STAR6C)送入太空预定轨道,而亚太 6C 卫星是一颗用于广播和通信服务的地球静止轨道通信卫星。关于火箭和卫星,下列说法不正确的是( )A火箭发射燃料燃烧的过程,是化学能转化为内能B火箭发射加速上升的过程中,卫星的机械能守恒C长征三号乙运载火箭采用的燃料液氢,是因为液氢的热值高D地球静止轨道卫星在轨运行时,相对于地球是静止的6关于燃料和热值,以下说法正确的是( )2A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72016 年 8 月,我国发射了全球首颗量子卫星,为纪念墨子
4、,这个全球首颗量子卫星被命名为“墨子号”。发射卫星的火箭使用的燃料,优先考虑燃料的( )A密度 B比热容 C沸点 D热值8关于热机的效率,下列说法正确的是( )A一般情况下柴油机的效率比汽油机的高B热机的效率越高,在做功同样多的情况下消耗的能量越多C热机的效率越高说明做功越快D热机损失的能量中,废气带走的能量较少,主要是由于机械摩擦损失的9甲、乙两汽车,甲的汽油机效率比乙的汽油机效率高,这表明( )A甲做功比乙多B以相同的牵引力行驶相同的路程,甲耗油比乙少C甲消耗的汽油比乙少D甲做功比乙快10如图所示为内燃机的能流图,则内燃机的效率可表示为( )A= 100% B= 100%C= 100% D
5、= 100%二填空题(共 6 小题)11汽车是现代生活中最重要的交通运输工具。汽车行驶时的牵引力的施力物体是 3;汽油机是汽车的“心脏”,汽油机工作过程中将机械能转化为内能的冲程是 。某汽油机飞轮转速是 2400r/min,在 1min 中内汽油机完成了 个工作循环。12热机是将内能转化成 能的机器;如果该汽油机飞轮转速是 1800r/min,则它每秒钟内做功 次。火箭发射用“液氢”作燃料,是由于氢的 大。132018 年 5 月 8 日,全球首条智能轨道快运系统在湖南株洲试开通。该智能轨道快运列车使用新能源的快充钛酸锂电池,电池容量为 170kWh,满载时电耗为 4kWh/km,最高运行速度
6、为 70km/h。该电池充满电储存的能量与质量是 kg 的汽油完全燃烧放出的热量相同;若列车满载匀速行驶电动机驱动列车的效率为 75%,则列车匀速行驶过程中受到的平均阻力大小是 N(汽油的热值是 4.6107J/kg)14一个成年人参加一次长跑,身体消耗的能量为 6.6106J,这些能量相当于完全燃烧0.55kg 的干木柴才能得到,则干木柴的热值为 J/kg,干木柴用掉一半后,剩余干木柴的热值将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)15通过查表可知汽油的热值为 4.6107J/kg,它表示的物理意义是 。完全燃烧0.5kg 的汽油可产生 J 的热量。16有一台汽油机在一个工作循环中消耗了 6g
7、 汽油(汽油的热值为 4.6107J/kg),如果这台汽油机的效率为 40%,则一个循环中输出的有用机械能为 J。三计算题(共 2 小题)17地铁的开通大大缓解了城市公交运输的压力。某学校实践活动小组的同学收集到某市地铁机车和公交车在甲、乙区间内运行的相关数据如下表。型号地铁机车 地铁电力机车功率103kW平均速度60km/h牵引力5104 N额定载客量500 人型号公交汽车 燃油热值4107 J/kg平均速度18 km/h牵引力3 000 N额定载客量40 人问:(1)甲、乙两地铁站相距 2.4km,地铁运行一趟需要多少小时?(2)地铁机车的效率是多少(3)公交车每千米消耗燃油 0.3kg,
8、公交车热机的效率是多少?18某新型混合动力汽车启动时,内燃机不工作,蓄电池向车轮输送能量,当需要高速行驶或蓄电池电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输送能量,又可以给蓄电池充电,车速与所受阻力的关系如图所示,在某次测试中,蓄电池储存的电能为 5.12108J,由内燃4机提供能量,汽车以 50km/h 的速度匀速行驶了 0.5h,同时蓄电池的电能增加了 10%,求:(1)汽车牵引力做的功; (2)若所用燃料的热值为 4.5107J/kg,测试过程中消耗 8kg 燃料(假设燃料完全燃烧),则放出的总热量是多少?(3)内燃机的效率。5参考答案一选择题(共 10 小题)1B。2D。3C。4D。5B。6
9、A。7D。8A。9B。10D。二填空题(共 6 小题)11地面;压缩冲程;1200。12机械;15;热值。1313.3;1.0810 4。141.210 7;不变。151kg 汽油完全燃烧放出的热量是 4.6107J;2.310 7。16110400。三计算题(共 2 小题)17(1)由表中数据可知,地铁机车的速度 v=60km/h,根据 v= 可得,地铁的运行时间:t= = =0.04h;(2)根据 P= 可得,机车消耗的电能:W=Pt=10 3kW0.04h=40kWh=40 度电;牵引力做的功 W=Fs=5104N2.4103m=1.2108J;地铁机车的效率: 1= = 83.3%;(
10、3)公交车行驶 2.4km 消耗的燃油:m=0.3kg/km2.4km=0.72kg,燃油完全燃烧释放出的热量 Q=qm=4107J/kg0.72kg=2.88107J,由表中数据可知,公交车的牵引力 F=3000N,公交车做的功 W=Fs=3000N2.410 3m=7.2106J,公交车的效率 = 100%= 100%=25%;答:(1)地铁运行需要 0.04h;6(2)地铁电力机车在甲乙两地运行时消耗了 40 度电;电力机车的效率是 83.3%;(3)公交汽车每千米消耗燃油 0.3kg,公交汽车热机的效率是 25%。18(1)由 v= 得汽车行驶的路程:s=vt=50km/h0.5h=2
11、5km=2.5104m,由图象可知,汽车速度为 50km/h 时,所受阻力为 4000N,由于汽车匀速行驶,汽车的牵引力:F=f=4000N,牵引力做功:W=Fs=4000N2.510 4m=1108J;(2)燃料完全燃烧放出的热量:Q 放 =mq=8kg4.5107J/kg=3.6108J;(3)增加的电能:W 电 =5.12108J10%=5.12107J,有用能量:W 有用 =W+W 电 =1108J+5.12107J=1.512108J,内燃机的效率:= 100%= 100%=42%。答:(1)汽车牵引力做的功为 1108J;(2)放出的总热量是 3.6108J;(3)内燃机的效率为 42%。