第十四章 內(nèi)能的利用 單元達(dá)標(biāo)訓(xùn)練題一、選擇題 1.下列關(guān)于熱值和熱機(jī)效率的描述，正確的是(  ) A. 使燃料燃燒更充分，可以增大熱值                      B. 使燃料燃燒更充分，可以提高熱機(jī)效率C. 燃料燃燒釋放的熱量越多，熱值越大                  D. 熱機(jī)的效率能達(dá)到100%2.如圖所示，把熱水壺放在煤氣灶上燒水的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（   ） A. 煤氣的燃燒過(guò)程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能                  B. 煤氣燃燒越充分，它的熱值越大C. 水的溫度越高，水分子運(yùn)動(dòng)越劇烈                      D. 燒水的過(guò)程是通過(guò)做功的方式改變水的內(nèi)能3.雙燃料汽車以天然氣或汽油作為燃料.以下符合題意的是（  ） A. 燃料的熱值越大，燃燒時(shí)放出的熱量越多B. 以天然氣為燃料，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率可以達(dá)到100%C. 在壓縮沖程中，燃料混合物的溫度升髙，內(nèi)能增大D. 汽油與天然氣相比，燃燒時(shí)汽油對(duì)環(huán)境的污染較小4.下列說(shuō)法中正確的是（   ） A. 正在凝固的水溫度為0，它沒(méi)有內(nèi)能B. 汽車排放的尾氣，是城市環(huán)境污染的重要來(lái)源，目前有些新型燃料汽車實(shí)現(xiàn)了“零排放”，它們的熱機(jī)效率達(dá)到了100%C. 物質(zhì)的比熱容與物質(zhì)吸收或放出熱量的多少無(wú)關(guān)D. 在燃料燃燒的過(guò)程中，熱值大的燃料放出的熱量一定多5.下列有關(guān)熱值內(nèi)能、比熱容和熱機(jī)效率的說(shuō)法中，正確的是（  ） A. 燃料的熱值越大，內(nèi)燃機(jī)的熱機(jī)效率越高B. 熱機(jī)所用燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化的內(nèi)能越多效率越高C. 為了防止熱機(jī)過(guò)熱，通常用水來(lái)降溫，是利用水的比熱容大的特性D. 物體的溫度越高，內(nèi)能越大6.為節(jié)約能源，需提高熱機(jī)的效率，下列措施中不能提高熱機(jī)效率的是A. 盡量使燃料充分燃燒                                           B. 盡量減少熱機(jī)部件間的摩擦C. 盡量減少?gòu)U氣帶走的熱量                                    D. 盡量增加熱機(jī)的工作時(shí)間7.關(guān)于熱學(xué)知識(shí)，下列說(shuō)法正確的是（   ） A. “一人吸煙，眾人受難”，說(shuō)明分子在不停地運(yùn)動(dòng)B. 固體很難被壓縮，是因?yàn)榉肿又g只存在斥力的作用C. 人工湖能調(diào)節(jié)氣溫，利用水的比熱容小D. 通過(guò)技術(shù)改進(jìn)，汽油機(jī)的效率可達(dá)100%8.根據(jù)能量守恒定律，下列四幅圖中僅發(fā)生能量轉(zhuǎn)移的一組是（   ）A.                                      B.                                      C.                                      D. 9.如圖所示是汽油機(jī)工作時(shí)，做功沖程示意圖，下列說(shuō)法正確的是（   ）A. 該沖程中活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)兩次                                B. 該沖程是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C. 該沖程是內(nèi)能化轉(zhuǎn)為機(jī)械能                                D. 隨著汽油的燃燒，汽油的熱值會(huì)減小。10.甲乙兩臺(tái)柴油機(jī)，甲的效率低于乙的效率，意義是（   ）A. 甲的功率大于乙的功率B. 甲消耗的燃料多于乙消耗的燃料C. 乙將燃料燃燒放出的能變成有用功的那部分能的比例比甲大D. 工作相同時(shí)間甲消耗的燃料一定比乙少11.關(guān)于能量及能量之間的轉(zhuǎn)化，下列說(shuō)法正確的是（   ） A. 火山具有內(nèi)能，冰山不具有內(nèi)能              B. 火箭在加速上升時(shí)，機(jī)械能保持不變C. 攔河大壩使水位升高，增大了水的動(dòng)能    D. 墜落的隕石在空中劃過(guò)一道亮光時(shí)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能二、填空題12.能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移都是有_的，例如在熱傳遞過(guò)程中，內(nèi)能只能可以從_物體轉(zhuǎn)移到_，不能相反，否則就會(huì)引起其它的變化，消耗別的_。 13.如圖是汽油機(jī)模型，該沖程將_能轉(zhuǎn)化為_(kāi)能 14.如圖所示為一單缸四沖程汽油機(jī)某沖程剖面圖，該圖表示為_(kāi)神程。若飛輪轉(zhuǎn)速為3000r/min,則ls對(duì)外做功_次，若其效率為30%，消耗100g汽油，對(duì)外做功_J。若水箱中5kg水由200C升高到100C,水吸收_熱量(q汽油=4.6x107J/kg)。15.小玉家的下水管堵住了，爸爸用固體疏通劑進(jìn)行疏通，具體操作是先將適量的疏通劑倒入下水道，再緩慢加入清水，疏通劑與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)造成高溫高壓氣體，通過(guò)高溫高壓氣體的膨脹將管道疏通。在疏通劑與水的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，能量的轉(zhuǎn)化情況是_，高壓氣體疏通管道的過(guò)程相當(dāng)于四沖程汽油機(jī)的_沖程，管道疏通后氣體的溫度_（填“升高”、“降低”或“不變”）。 16.小汽車上使用的是四沖程汽油機(jī)，該熱機(jī)的轉(zhuǎn)速為3600r/min，則1s內(nèi)該熱機(jī)對(duì)外做功_次?；鸺娜剂鲜褂靡簯B(tài)氫其原因是_。 17.能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。內(nèi)容是：能量既不會(huì)憑空消滅，也不會(huì)憑空產(chǎn)生，它只會(huì)從一種形式_為其他形式，或者從一個(gè)物體_到其他物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能量的_保持不變。 18.某太陽(yáng)能熱水器裝有100kg、初溫為20的冷水，經(jīng)過(guò)一天的太陽(yáng)照射，水溫升高到65，這些水吸收的熱量為_(kāi)，則這些水吸收的熱量等于完全燃燒_m3天然氣所放出的熱量；假如用功率為2kW的電熱水器產(chǎn)生同樣多的熱量，則通電的時(shí)間為_(kāi)s已知水的比熱容為4.2×103J/（kg）、天然氣的熱值為4.2×107J/m3。 19.汽車的大量使用雖然給人們帶來(lái)了方便，但其汽油機(jī)在_沖程排出的廢氣會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境，且化石能源最終會(huì)消耗殆盡一旦原子核分裂或聚合時(shí)可以釋放出驚人的能量供人們利用，這種能叫做_ 20.“可燃冰”作為新型能源,有著巨大的開(kāi)發(fā)使用潛力,同等條件下,“可燃冰”完全燃燒放出的熱量達(dá)到煤氣的數(shù)十倍,說(shuō)明“可燃冰”的_很大，以10倍的關(guān)系粗略計(jì)算，1kg“可燃冰”完全燃燒出來(lái)的熱量是_J，可以使_kg的水從20加熱至60.（c水=4.2 q煤氣=4.2 ） 三、實(shí)驗(yàn)探究題21.小明和小輝學(xué)習(xí)了燃料的熱值后，他們一起設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究煤油和菜籽油的熱值的大小關(guān)系。他們組裝了如圖甲和乙所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄結(jié)果見(jiàn)下表： 燃料加熱前的水溫/燃料燃盡后的水溫/煤油2544菜籽油2534（1）為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可靠性，小明和小輝選擇了兩套完全相同的裝置，并且控制油的質(zhì)量以及水的質(zhì)量_；但對(duì)于兩杯水的初溫他們的看法卻不同。請(qǐng)將下列他們的想法補(bǔ)充完整。 小輝認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中是直接用_來(lái)表示煤油和菜籽油放出熱量的多少，所以，實(shí)驗(yàn)中兩杯水的初溫可以不同。小明認(rèn)為因?yàn)樘骄窟^(guò)程中他們采用了_法，所以只有燃料的_不同，其他因素都必須控制相同；如果兩杯水的初溫不同，那么水的蒸發(fā)快慢以及水與周圍環(huán)境的溫差都不相同，于是兩杯水的_就不相同，就有可能會(huì)出現(xiàn)燃料燃燒放出的熱量多，而水吸收的熱量少、水溫變化低的情況，所以，實(shí)驗(yàn)時(shí)必須控制水的初溫相同。你認(rèn)為_(kāi)（選填“小明”或“小輝”）的想法更合理。（2）根據(jù)他們的實(shí)驗(yàn)記錄，你認(rèn)為煤油和菜籽油兩種燃料中，熱值較大是_。 （3）小明和小輝在實(shí)驗(yàn)前用天平分別測(cè)出了燒杯中水的質(zhì)量以及燃油的質(zhì)量，并由記錄的數(shù)據(jù)，利用公式Q吸c(diǎn)m（tt0）計(jì)算出了水吸收的熱量；小輝他想通過(guò)這些數(shù)據(jù)計(jì)算出煤油和菜籽油的熱值。你認(rèn)為他的計(jì)算結(jié)果是_的（選填“可靠”或“不可靠”）；理由是_。 22.如圖所示，甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同燃料的質(zhì)量都是10g，燒杯內(nèi)的液體質(zhì)量也相同 （1）比較不同燃料的熱值，應(yīng)選擇_兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；比較不同物質(zhì)的比熱容，應(yīng)選擇_兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；   （2）酒精的熱值為3.0×107Jkg，完全燃燒10g酒精放出的熱量為_(kāi)J （3）某同學(xué)用如右圖裝置測(cè)酒精的熱值加熱前酒精燈的質(zhì)量為m1 ， 加熱一段時(shí)間后變?yōu)閙2；燒杯中水的質(zhì)量為M，水的初溫t1 ， 末溫t2 ， 水的比熱容用c表示用以上符號(hào)表達(dá)該同學(xué)測(cè)酒精熱值的計(jì)算式：_ （4）通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到的燃料熱值與實(shí)際相比是_（偏大/偏小/相等），你認(rèn)為出現(xiàn)這樣情況的主要原因是：_。 （5）有一種“渦輪增壓”（T型）轎車，通過(guò)給發(fā)動(dòng)機(jī)更足量的空氣使汽油更充分地燃燒，比普通轎車（L型）更節(jié)能，排氣更清潔同樣的汽油（如97#）加在T型轎車內(nèi)比加在L型轎車內(nèi)熱值_（填“更大”或“一樣大”或“更小”） 四、計(jì)算題23.液化天然氣汽車節(jié)能環(huán)保，一質(zhì)量為1.5 103kg的液化天然氣汽車以72km/h的速度在平直路面上勻速直線行駛了10min，消耗了0.6m3的液化天然氣，汽車行駛過(guò)程中受到的阻力是車總重的0.1倍。（液化天然氣的熱值取4.0 107J/m3 ， g取10N/kg）求解下列問(wèn)題。 （1）牽引力做功的功率是多少？ （2）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是多少？ 24.小明家新買來(lái)一臺(tái)容積為80L的天然氣熱水器。 （1）該熱水器的銘牌標(biāo)明了它的熱效率，表示該熱水器工作時(shí)，天然氣完全燃燒所消耗的_能，有多大比例轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能。小明嘗試估測(cè)該熱水器的熱效率，以核對(duì)銘牌上的數(shù)值是否準(zhǔn)確。他把家里自動(dòng)洗衣機(jī)的“水量”設(shè)置為40L，用熱水器輸出的熱水注入洗衣機(jī)，當(dāng)注入水的體積達(dá)到40L時(shí)洗衣機(jī)便會(huì)自動(dòng)停止注水。當(dāng)水溫達(dá)到40時(shí)，自動(dòng)停止加熱。已知當(dāng)時(shí)自來(lái)水的溫度是20，加熱前天然氣表的示數(shù)為2365.89m3 ， 停止加熱后變?yōu)?366.05m3 天然氣的熱值q天然氣3.2×107J/m3，水的比熱容C水4.2×103J/（kg）。求： （2）水箱中水吸收的熱量； （3）該熱水器的熱效率。 參考答案 一、選擇題1. B 2. C 3. C 4.C 5. C 6. D 7. A 8. A 9. C 10. C 11. D 二、填空題12. 方向性；高溫；低溫物體；能量 13. 機(jī)械；內(nèi) 14.吸氣；25；1.38×106；1.68×106 15. 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；做功；降低 16. 30；熱值大 17. 轉(zhuǎn)化；轉(zhuǎn)移；總量 18.1.89×107J；0.45；9450 19. 排氣；核能 20. 熱值；4.2×108；2500 三、實(shí)驗(yàn)探究題21. （1）相等；水溫升高的多少；控制變量；種類；散熱；小明（2）煤油（3）不可靠；燃油不可能完全燃燒且燃油燃燒放出的熱量不能完全被水吸收 22. （1）甲乙；甲丙（2）3×105（3）q=cM(t2-t1)/m1-m2（4）偏??；燃料無(wú)法完全燃燒（5）一樣大 四、計(jì)算題23. （1）解：汽車勻速直線行駛，牽引力F=f=0.1G=0.1mg=0.1 1.5 103kg 10N/kg=1.5 103N 牽引力做功的功率P= = =Fv=1.5 103N m/s=3 104W牽引力做功的功率是3 104W答： 牽引力做功的功率是3 104W；（2）解：汽車行駛10min所做的功W=Pt=3 104W 10 60s=1.8 107J 0.6m3的液化天然氣完全燃燒放出的熱量Q=Vq=0.6m3 4.0 107J/m3=2.4 107J汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率= = 100%=75%汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是75%答：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是75%。24. （1）化學(xué)（2）解：燃料燃燒是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的； 把“水量”設(shè)置為40L，則水箱中水的體積：V40L40dm340×103m3 ， 由 得水箱中水的質(zhì)量：mV1×103kg/m3×40×103m340kg，由題意可得，水吸收的熱量：Q吸c(diǎn)mt4.2×103J/（kg）×40kg×（4020）3.36×106J答：水箱中水吸收的熱量為3.36×106J（3）解：使用天然氣的體積： V氣2366.05m32365.89m30.16m3 ， 天然氣完全燃燒釋放的熱量：Q放qV氣3.2×107J/m3×0.16m35.12×106J；該熱水器的熱效率： ×100% ×100%65.625%答：該熱水器的熱效率65.625%- 8 - / 8