九年级物理上册 热机效率基础计算题专题(新版)教科版

3. 热机效率图2－3－1一热机效率热机所做__________与______________________________之比叫做热机的效率。

热机效率是热机性能的重要指标。

二热机与环境保护热机工作过程中的热量释放，以及燃料燃烧生成物的排出，是造成地球环境破坏的主要原因之一。

[点拨]保护环境的主要措施：(1)改进燃烧设备，尽量使燃料充分燃烧；加装除尘装置，减少烟尘排放量。

(2)普及使用煤气和天然气，以代替家用煤炉。

(3)开发利用污染小的新能源，如太阳能、核能等。

类型一热机效率例1 如图2－3－2所示为内燃机的能流图，则内燃机的效率可表示为( )图2－3－2A ．η＝E 1＋E 2＋E 3＋E 4E×100%B ．η＝E 1E×100%C ．η＝E 1＋E 3＋E 4E×100%D ．η＝E 2E×100%[方法指导]热机效率及提高热机效率的方法(1)热机效率的表达式为η＝W 有用Q 放×100%，热机的效率总小于1。

(2)提高热机效率的方法：①尽量让燃料充分燃烧；②减少废气带走的能量；③减少摩擦消耗的能量。

类型二 热机效率的相关计算例2 一辆汽车在平直公路上匀速行驶，受到的阻力是104 N ，当它行驶了13.8 km 时，完全燃烧了10 kg 的汽油。

已知q 汽油＝4.6×107 J/kg ，求：(1)汽车受到的牵引力。

(2)汽车获得的有用功。

(3)10 kg汽油完全燃烧所释放的热量。

(4)这辆汽车的热机效率。

[方法指导]找准“突破口”，破解热机效率的相关计算解答有关汽车热机效率的计算题时，可以从公式“η＝W有用Q放×100%”入手，其中，有用功W有用＝Fs，燃料完全燃烧所释放的热量Q放＝mq(或Q放＝Vq)。

然后，根据题目已知条件，求出相关的物理量进行计算。

用框图表示为：类型三热机与环境保护例3 从如图2－3－3所示漫画中我们看到，热机的大量使用，在给人类社会带来进步的同时，也使人类的生存受到了威胁。

2.3热机效率一、单选题1.2016年10月17日，我国长征二号F运载火箭成功地将神舟十一号载人飞船送向太空．火箭燃料中有液态氢，液态氢常作为燃料，是因为液态氢具有（）A. 含有较多的热量B. 较小的密度 C. 较大的比热容 D. 较大的热值2.关于热机的效率，下列说法中正确的是（）A. 热机做的有用功越多，热机效率一定高B. 热机的功率大，热机效率一定高C. 热机单位时间内消耗的燃料少，热机效率一定高D. 以上说法都不对3.（xx•荆门）下列现象的解释错误的是（）A. 水难压缩是由于分子间存在斥力B. 把煤磨成煤粉燃烧能提高燃料利用率是由于其热值变大C. 家用“暖气”用水作介质是利用水的比热容大D. 糖放入热水中很快变甜是由于温度越高，分子运动越快4.今年9月15日，中国在酒泉卫星发射中心用长征二号F﹣T2火箭将天宫二号空间实验室发射升空．“长征二号F﹣T2”运载火箭采用液态氢做为燃料，原因是液态氢具有（）A. 较大的比热容B. 较低的沸点 C. 较大的热值 D. 较高的凝固点5.关于热机，下列说法中正确的是（）A. 效率越高的热机功率也越大B. 热机所用燃料的化学能转化成的内能越多，效率越高C. 寒冷的冬天，晚上要把热机水箱中的水放掉是为了防止水箱被冻裂D. 使用热值高的燃料可提高热机的效率6.热机的效率较低，为了提高热机的效率，你认为下列方法目前不可能实现的是（）A. 尽量减少因克服摩擦力而额外消耗的能量B. 尽量使燃料充分燃烧C. 想办法把燃料放出的热量全部用来做有用功D. 尽量减少各种热损失7.依据你所学的热学知识，下列说法正确的是（）A. 炽热的铁水具有内能，冰冷的铁块不具有内能B. 物体吸收热量，温度不一定升高C. 汽车发动机用水做冷却物质，是因为水的比热容比较小D. 天然气燃烧越充分，其热值越大8.汽油机飞轮转速是3600r/min，在1s内汽油机内能转化为机械能的次数及完成的冲程个数为（）A. 15次，60个B. 18次，120个 C. 30次，120个 D. 900次，30个9.下列说法正确的是（）A. 比热容与物体吸收或放出的热量有关B. 热值与燃料的燃烧情况有关C. 使燃料燃烧更充分，可以增大热值D. 使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率10.煤炭是一种重要能源。

初三热机效率练习题在物理学中，热机效率是评估热机性能的重要指标。

对于初三学生而言，了解和掌握热机效率的计算方法是必要的。

本文将为大家提供一些初三热机效率练习题，帮助大家巩固对这个概念的理解。

题目一：某台汽车引擎每秒消耗30升汽油，燃烧产生的热量为12000焦耳。

如果该引擎的功率为4千瓦，求其热机效率。

解析：热机效率可以通过下式计算得出：η = W / Qh其中，η表示热机效率，W表示功率，Qh表示燃烧产生的热量。

根据题意，我们可以将题目中的已知量代入公式：W = 4千瓦 = 4000焦耳/秒Qh = 12000焦耳/秒带入公式得到热机效率：η = 4000 / 12000 ≈ 0.33答案：该引擎的热机效率约为0.33。

题目二：某个发电机的功率为1.2兆瓦，发电过程中，每秒从燃料中释放出的热量为3吉焦。

求该发电机的热机效率。

解析：同样地，我们可以使用热机效率的公式来解答这道题目：η = W / Qh将已知量代入公式：W = 1.2兆瓦 = 1.2 × 10^6焦耳/秒Qh = 3吉焦 = 3 × 10^9焦耳/秒带入公式得到热机效率：η = (1.2 × 10^6) / (3 × 10^9) ≈ 0.0004答案：该发电机的热机效率约为0.0004。

题目三：电动机的输入功率为1000瓦，输出功率为800瓦，求该电动机的热机效率。

解析：对于电动机的热机效率计算，我们可以使用下式：η = Wout / Win其中，η表示热机效率，Wout表示输出功率，Win表示输入功率。

根据题意，已知Wout = 800瓦，Win = 1000瓦。

带入公式得到热机效率：η = 800 / 1000 = 0.8答案：该电动机的热机效率为0.8。

通过以上的练习题，我们可以加深对热机效率的理解，掌握相关计算方法。

希望同学们能够通过课后的练习加深对热机效率的记忆，并能够熟练应用于实际问题的求解过程。

初三物理热机的效率习题热机是物理学中的一个重要概念，它是能够通过热量转化为机械功的机械装置。

热机的效率是评价热机性能的重要指标之一。

在初三物理学习中，经常会遇到与热机的效率相关的问题。

本文将为大家介绍一些初三物理热机的效率习题，帮助大家更好地理解和掌握这一概念。

习题一：一个热机从热源吸取3000J的热量，每次工作过程中有500J的热量散失，计算这个热机的效率是多少？解析：热机的效率可以用以下公式来计算：效率 = 机械功÷吸热量。

根据题目中的数据，这个热机的吸热量是3000J，而热量散失量是500J，那么机械功可以通过以下公式计算：机械功 = 吸热量 - 热量散失量。

将数据代入计算得到机械功 = 3000J - 500J = 2500J。

所以，这个热机的效率为：效率 = 2500J ÷ 3000J ≈ 0.833，约等于0.83，即83%。

习题二：一个汽车引擎每分钟可以产生5000J的机械功，同时排放热量为2000J，求这个汽车引擎的效率是多少？解析：根据题目中的数据，汽车引擎的机械功是5000J，而热量排放量是2000J。

根据热机的效率公式，我们可以计算效率。

效率 = 机械功÷吸热量。

由于题目没有给出吸热量的具体数值，我们无法直接计算效率。

但我们可以利用以下公式计算：吸热量 = 机械功 + 热量排放。

将题目中的数据代入计算得到吸热量 = 5000J + 2000J = 7000J。

所以，这个汽车引擎的效率为：效率= 5000J ÷7000J ≈0.714，约等于0.71，即71%。

习题三：一个制冷机每次从低温热源吸收400J热量，排放热量为200J，求这个制冷机的效率。

解析：制冷机与热机相反，它是通过吸热使制冷介质所在的系统从低温热源向高温热源释放热量。

制冷机的效率可以通过以下公式计算：效率 = （热量散失 + 吸热量）÷吸热量。

由于题目中给出了吸热量和排放热量的具体数值，我们可以直接代入计算。

热机效率基础计算题专题练习1、一辆氢气动力试验汽车10min内在平直路面上匀速行驶了1.2×104m，消耗了0.1 5kg 的氢气．此过程中汽车发动机产生的牵引力为1.0×103N（氢气的热值取1.4×108J/kg ）．则：（1）氢气燃烧产生的热量；（2）汽车的牵引力做的功；（3）汽车发动机的效率．2、用天然气灶烧水，燃烧0.3ｍ3的天然气，使50㎏的水从20℃升高到70℃，已知水的比热容为4.2×103J/（㎏·℃），天然气的热值为7×107J/ｍ3，求（1）0.3ｍ3天然气完全燃烧放出的热量？（2）水吸收的热量；（3）天燃气灶的效率？3、已知天然气的热值为3.8×107J/m2，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）。

求：（1）完全燃烧1.4×10-2m3天然气放出多少热量?（2）若某天然气灶的效率为60%，则这些天然气可将质量为3.8kg，初温为25℃的水加热到多少℃?（当地的大气压强为1标准大气压）4、完全燃烧0.5kg的煤气，如果放出热量的50％被水吸收，可以100kg的30℃水温度升高多少？（q煤气=4.2×107J/kg,c=4.2×103J/（kg·℃）5、2kg的水从30℃升高到80℃，水吸收多少热量？这些热量由煤气完全燃烧提供，假设煤气完全热量放出热量的50％被水吸收，则需要多少千克煤气？（q煤气=4.2×107J/kg,c 水=4.2×103J/（kg·℃））6、首批30辆氢燃料新能源公交车投放使用。

氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是22世纪最理想的能源，[c氢=4.2×107J/（kg•℃）；q氢=1.4×108J/kg）求：（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；（2）若这些热量全部被质量为200kg，温度为15℃的水吸收，则水升高的温度；（3）某氢能源公交车以140kW的恒定功率做匀速行驶，如果0.3kg的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。

2.3.热机效率一、单项选择题（共20小题；共40分）1. 下列提高燃料利用率的方法不正确的是A. 尽量增大受热面积B. 选用热值较高的燃料C. 把煤磨成煤粉，用空气吹进炉膛D. 烧煤时，加大送风量2. 对热学概念的理解，下列说法正确的是A. 水的比热容是（），表示的水温度升高（降低）吸收（放出）的热量B. 热量是指物体具有能量的多少C. 温度高的物体具有的内能一定多D. 热值大的燃料完全燃烧放出的热量一定多3. 关于热机的效率，下列说法正确的是A. 在做功同样多的情况下，热机的效率越高消耗的燃料越多B. 一般情况下柴油机的效率比汽油机的高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4. 下列提高炉子效率的措施中，不正确的是A. 把煤磨成粉，用空气吹进炉膛B. 把煤粒在炉膛里吹起来燃烧C. 把炉子密封起来不与空气接触，尽量减小热量损失D. 用各种方法加大受热面5. 下列说法正确的是A. 冠状病毒的传播是扩散现象B. 即使煤炭没有完全燃烧，其热值也不会改变C. 一个物体的内能增加了，一定是它吸收了热量D. 因为沙石的比热容比水小，所以吸收相同的热量，沙石比水升温快6. 下列关于热值和热机效率的说法，正确的是A. 使燃料燃烧更充分，可以增大热值B. 使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率C. 柴油机的热机效率通常为D. 燃料燃烧释放的热量越大，热值越大7. 关于燃料的热值，以下说法正确的是A. 煤的热值比干木柴大，因此煤燃烧放出的热量一定比干木柴多B. 容易燃烧的燃料，热值一定大C. 为了提高锅炉的效率，一定要用热值高的燃料D. 木炭的热值为，充分燃烧时其热值还是8. 煤炭是一种重要能源。

为判断煤炭品质的优劣，最科学的方法是检验煤炭的A. 比热容B. 密度C. 热值D. 温度9. 关于热机效率，下列说法正确的是A. 蒸汽机的效率高于汽油机的效率B. 热机所做有用功越多，它的效率就越高C. 内燃机的效率越高，它消耗的燃料就越少D. 热机效率越高，它将内能转化为机械能的比例越大10. 如图所示为内燃机的能量流图，则内燃机的效率可表示为A. B.C. D.11. 燃烧煤炭易造成环境污染，氢是一种自然界中储量巨大的清洁能源。

第3节热机效率一、夯实基础1、（2020·枣庄）关于热机的效率,下列说法正确的是（）A.在做功同样多的情况下,热机的效率越高消耗的燃料越多B.一般情况下柴油机的效率比汽油机的高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【答案】B【解析】热机的效率越高,做有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值越大,即在做功相同的情况下,消耗的的燃料较少,或消耗相同的燃料,做功较多,A错误；一般情况下柴油机的效率比汽油机的高,多用在重型机器上,B正确；热机的效率是有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值,热机的效率越高说明有用功占的比值越大,而功率越高说明做功越快,效率和功率是两个不同的物理量,二者之间没有必然联系,C错误；根据内燃机的能量流向,热机损失的能量中,废气带走的能量较多,D错误。

故选B。

2、（2020·湖北竹溪初三期末）为了节约能源,需要提高热机的效率,下列措施不能提高热机效率的是（）A.让燃料与空气混合充分,使燃料燃烧得比较完全B.在设计与制造热机时要不断改进与创新,以减少能量的损失C.尽量减少热机内部各部件间的摩擦D.尽量增加热机的工作时间【答案】D【解析】热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,所以减少热量的损失可以提高热机效率,使料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失,提高效率,A、B、C正确；增加热机的工作时间,并不能减少热量的损失,所以不能提高热机的效率,D错误。

故选D。

3、（2020·全国初三专题练习）如图是某内燃机能量流向图,该内燃机的效率是（）A．25% B．40% C ．75% D.35%【答案】D【解析】内燃机的效率是有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值,所以热机的效率为100%-25% 40%=35%,故选D。

4、（2019·菏泽）小明家有辆排量 1.6L的汽车,行驶100km油耗约为5kg,汽油的热值为4.6×107J/kg,若这些汽油完全燃烧,可放出_________J热量,燃油汽车产生的_________对环境会造成污染。

初三物理热机效率计算题专练学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、计算题 1．质量为5千克的水，温度从10℃升高到20℃，[c 水＝4.2×103焦/（千克•℃）]求：（1）水变化的温度Δt ；（2）水吸收的热量Q 吸。

2．氢燃料被公认为是21世纪最理想的能源之一。

图所示是上汽大通汽车有限公司生产的氢燃料新能源汽车，假设其满载时的重力为4×104N ，某次满载后匀速直线运行24km 从A 地到B 地，用时20min 。

此过程中，该新能源汽车所受阻力是2100N 。

（氢的热值是1.4×108J/kg ，g 取10N/kg ）请计算：（1）该新能源汽车从A 地到B 地的速度是多少m/s?（2）从A 地到B 地该新能源汽车牵引力的功率多少W ？（3）若此过程中，该新能源汽车消耗氢燃料0.75kg ，求该新能源汽车发动机的效率。

3．小雨同学探究物质的比热容时，用酒精灯给400g 的水加热，完全燃烧了5.6g 的酒精使水的温度从20 ℃升高到70 ℃[酒精的热值73.010J/kg q =⨯；水的比热容()34.210J/kg C c =⨯⋅︒]，求：(1)完全燃烧5.6g 酒精放出的热量；(2)水吸收的热量；(3)小雨用酒精灯给水加热时酒精灯烧水的热效率．4．某家庭需要将50kg 、20℃的水加热到60℃作为生活用热水，他们利用煤气灶烧水，需燃烧0.8kg 的煤气．已知c 水=4.2×103J/（kg·℃）,q 煤气=4.2×107J/kg ．求：（1）水吸收的热量Q 吸；（2）完全燃烧0.8kg 煤气放出的热量Q 放；（3）煤气灶烧水的效率η．5．冬天小明早晨吃早饭时，妈妈要用60℃热水加热250g 袋装牛奶，要使这袋牛奶的温度由10℃最终升高到50℃，不计热量损失，已知水的比热容为34.210J/(kg ⨯⋅℃)，牛奶的比热容为32.110J/(kg ⨯⋅℃)求：(1)牛奶需要吸收多少J 热量？(2)妈妈至少要用60℃的热水多少kg ？6．熔化热是指单位质量的晶体在熔化时变成同温度的液态物质时所需吸收的热量，用字母λ表示，单位是焦每千克，符号是J/kg 。

第1节热机一、夯实基础1、最早的热机是，经过英国工程师的改进、完善，在18世纪得到广泛使用。

【答案】蒸汽机瓦特【解析】最早的热机是蒸汽机，经过英国工程师瓦特的改进、完善，在18世纪得到广泛使用。

2、关于热机的能量转化过程，下列说法正确的是（）A.将势能转化为动能B.将机械能转化为化学能C.将内能转化为机械能D.主要目的是通过热传递改变物体的内能【答案】 C【解析】热机是利用内能做功并将内能转化为机械能的机械，故选C。

3、（2020·山东省枣庄山亭学业水平模拟）下列设备中，没有利用热机的是（）A.火车B.飞机C.帆船D.摩托车【答案】 C【解析】热机是通过燃料燃烧，将燃料的化学能转化为内能，再利用内能推动活塞做功，将内能转化为机械能。

火车、飞机、摩托车工作时都要使用化石能源作燃料，都是使用热机工作的；帆船工作时是通过风力进行工作的，没有使用热机。

故故选C。

4、（2020·上海闵行二模）热机工作时将蒸汽或燃气的内能转化为（）A.化学能B.电能C.机械能D.核能【答案】 C【解析】热机是利用内能做功并将内能转化为机械能的机械，故选C。

5、（2019·湖南衡阳初三期末）如图是最早的蒸汽汽车模型，工作原理是通过燃料燃烧产生水蒸气，高温水蒸气推动汽车前进。

其工作原理中有关能量转化的叙述正确的是（）A.内能——化学能——机械能 B .机械能——内能——化学能C.化学能——内能——机械能D.内能——机械能——化学能【答案】 C【解析】分析蒸汽汽车工作原理可知，该过程通过燃烧把燃料的化学能转化为水蒸气的内能，水蒸气推动汽车前进过程是把水蒸气的内能转化为机械能，故A、B、D错误，C正确。

故选C。

提升训练1、（多选）以下机械属于热机的是（）A.火箭发动机B.柴油机C.滑轮组D.洗衣机【答案】AB【解析】热机是通过燃料燃烧，将燃料的化学能转化为内能，再利用内能推动活塞做功，将内能转化为机械能。

第二节热机的效率一、填空题1.热机是把能转化为能的机器；在热机里，用来做的那部分能量，与燃料放出的能量之比，叫做热机效率.叫做这种燃料的热值.热值的单位是，符号是.3、生产中常用水来作为机器的冷却剂，这是因为水的大；火箭的燃料要用液氢，这是因为液氢的大；沿海地区的气候比沙漠地区的气候更宜人，这是因为水的比热容比沙的比热容。

4、现代社会中汽车是一种重要的交通工具，很多汽车使用的发动机是四冲程汽油机，在它工作的过程中，冲程将内能转化为机械能。

焦炭的热值是3,107J / kg,完全燃烧1kg的焦炭放出的热量为 J。

5、氢能源具有来源广、热值高、无污染等优点.氢气的热值为14. 3X107J/kg, 完全燃烧0.5 kg的氢气可放出 J的热量；若一罐氨气用去了一半，则剩余氢气的热值_______ （大于/等于/小于）14. 3X107J/kg.二、选择题1.关于热机错误的说法是A.利用内能来做功的机器叫热机B.蒸汽机、内燃机、燃气轮机、喷气发动机都叫热机C. 一切热机的工作过程都包括四个冲程D.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叫做热机的效率2. 关于燃料的热值，以下说法正确的是A.燃料的热值与燃料的燃烧情况有关B.容易燃烧的燃料，热值一定大C.煤的热值比干木柴大，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多g汽油和2 kg汽油，它们的热值是一样的3.甲、乙两台汽油机，甲的效率比乙高，则A.甲每秒钟做的功比乙每秒钟做的功多B.甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少C.消耗同样多的汽油，甲做的有用功比乙做的有用功多D.做同样多的有用功，甲消耗的汽油比乙消耗的汽油多4、煤的热值大于干木柴的热值，这里是指（）A、煤比干木柴含有的热量多一些B、烧煤比烧干木柴产生的温度高一些C、烧煤比烧干木烧产生的热量多一些D、要使它们放出相同的热量，烧煤用的质量较少 5、不属于大气污染主要来源的是（）A、家庭炉灶和取暖设备B、大型机电排灌站C、工业企业（包括火电站、钢铁厂、化工厂等）D、汽车、摩托车等交通工具6、对于燃料的热值，下列说法中，属于正确理解的是：（）A、燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比；B、燃料的热值跟燃料的质量成正比；C、容易燃烧的燃料热值一定大。

热机效率计算专项
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。

2.（汽车发动机效率问题）
有一家大型的特种专用汽车生产基地，该厂某型号专用车在车型测试中，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？
3.设计汽车发动机时，既要考虑能量的利用率，也要考虑发动机的冷却问题。

⑴为了防止发动机过热，汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度，5kg水在冷却系统中升高了50℃，所吸收的热量是多少？
⑵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？
4.一辆汽车以72km／h的速度匀速行驶10 min，消耗的汽油为1.2Kg。

汽车匀速行驶时受到的牵引力1.2x103N，汽油的热值q=4.6 x107J／Kg。

问：
(1)汽车在这段时间内消耗的汽油完全燃烧放出的热量是多少?
(2)这段时间内汽车牵引力做功是多少?
(3)发动机的效率是多少?。

热机效率基础计算题专题1、用天然气灶烧水，燃烧0.3ｍ3的天然气，使50㎏的水从20℃升高到70℃，已知水的比热容为4.2×103J/（㎏·℃），天然气的热值为7×107J/ｍ3，求（1）0.3ｍ3天然气完全燃烧放出的热量？（2）水吸收的热量；（3）天燃气灶的效率？2、完全燃烧0.5kg的煤气，如果放出热量的50％被水吸收，可以100kg的30℃水温度升高多少？（q 煤气=4.2×107J/kg,c=4.2×103J/（kg·℃）3、2kg的水从30℃升高到80℃，水吸收多少热量？这些热量由煤气完全燃烧提供，假设煤气完全热量放出热量的50％被水吸收，则需要多少千克煤气？（q煤气=4.2×107J/kg,c水=4.2×103J/（kg·℃））4、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 ）5、有一种太阳能热水器铭牌上的部分参数如下表所示，将它安装在阳光充足的平面上，并装满水， （1）若它的底部支架与水平台面的接触面积为0.2ｍ2，求它对台面的压强？（2）某地区（晴天）平均每平方米的面各积上每小时接收的太阳能约为2.8×106J ，若该热水器接收太阳能的有效面积为1.5ｍ2,每天日照时间按8ｈ算,则它一天中接收的太阳能E 为多少?若这些能量的60％被热水器所吸收,可使水温升高多少?(3)若该热水器一天中接收的太阳能,由燃烧煤气获得,则需要完全燃烧多少kg 的煤气.(热值ｑ=4.2×107J/kg)型号 JL-88 水容量/L 80 自身质量/kg 406、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．文本仅供参考，感谢下载！。

3.热机效率一、题1.热机是把_______能转化为_______能的机器；在热机里，用来做__________的那部分能量，与燃料__________放出的能量之比，叫做热机效率.2.__________叫做这种燃料的热值.热值的单位是_______，符号是3、生产中常用水来作为机器的冷却剂，这是因为水的________大；火箭的燃料要用液氢，这是因为液氢的________大；沿海地区的气候比沙漠地区的气候更宜人，这是因为水的比热容比沙的比热容________。

4、现代社会中汽车是一种重要的交通工具，很多汽车使用的发动机是四冲程汽油机，在它工作的过程中，________冲程将内能转化为机械能。

焦炭的热值是3´107J／kg，完全燃烧1kg的焦炭放出的热量为________J。

5、氢能源具有来源广、热值高、无污染等优点．氢气的热值为14．3×107J／kg，完全燃烧0．5 kg的氢气可放出________J的热量；若一罐氢气用去了一半，则剩余氢气的热值________ (“大于”“等于”或“小于”)14．3×107J／kg．二、1.关于热机错误的说法是A.利用内能来做功的机器叫热机B.蒸汽机、内燃机、燃气轮机、喷气发动机都叫热机C.一切热机的工作过程都包括四个冲程D.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叫做热机的效率2.关于燃料的热值，以下说法正确的是A.燃料的热值与燃料的燃烧情况有关B.容易燃烧的燃料，热值一定大C.煤的热值比干木柴大，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多D.0.5 g汽油和2 kg汽油，它们的热值是一样的3.甲、乙两台汽油机，甲的效率比乙高，则A.甲每秒钟做的功比乙每秒钟做的功多B.甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少C.消耗同样多的汽油，甲做的有用功比乙做的有用功多D.做同样多的有用功，甲消耗的汽油比乙消耗的汽油多4、煤的热值大于干木柴的热值，这里是指( )A、煤比干木柴含有的热量多一些B、烧煤比烧干木柴产生的温度高一些C、烧煤比烧干木烧产生的热量多一些D、要使它们放出相同的热量，烧煤用的质量较少5、不属于大气污染主要来源的是( )A、家庭炉灶和取暖设备B、大型机电排灌站C、工业企业(包括火电站、钢铁厂、化工厂等)D、汽车、摩托车等交通工具6、对于燃料的热值, 下列说法中,属于正确理解的是：()A、燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比；B、燃料的热值跟燃料的质量成正比；C、容易燃烧的燃料热值一定大。

——————————新学期新成绩新目标新方向——————————【考点精讲】1. 热机的效率：热机所做有用功与所用燃料完全燃烧释放的热量之比叫作热机的效率。

公式：η＝ WQ放。

由于损失的原因比较多，所以热机的效率都小于1且一般都较低。

2. 提高热机效率的主要途径：（1）使燃料充分燃烧。

为了让燃料尽可能完全燃烧，可通过改善燃烧环境，调节油、气比例等来实现。

（2）尽量减少各种热量损失。

（3）在热机的设计和制造上，采用先进的技术。

（4）使用时注意保养，保证良好的润滑，合理调整运动部件之间的间隙，减小因克服摩擦阻力而额外消耗的功。

【典例精析】例题1 一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为3600转/分，该柴油机活塞1s对外做功____次。

若其效率为40%，消耗5kg的柴油转化成的机械能是 J。

（q柴油＝4.3×107J/kg）思路导航：飞轮转速为3600转/分，则1s中飞轮转60转，在一个工作循环中做功一次，飞轮转两周，因此60转是30个工作循环，做功30次。

5kg的柴油完全燃烧时放出的热量为Q＝qm＝4.3×107J/kg×5kg＝2.15×108J，转化的机械能为W＝ηQ＝40%×2.15×108J=8.6×107 J。

答案：30 8.6×107例题2 现代生活中最重要的交通运输工具——汽车，与我们的生活走得越来越近了。

（1）某单缸汽油发动机汽缸的活塞面积是120cm2，做功冲程中活塞移动的距离是30cm，气体的平均压强是5×105Pa。

汽油的热值是4.6×107J／kg，每次做功耗油0.2g，气体一次膨胀对活塞做的功是 J；若每次做功过程中汽油的90％完全燃烧，每次汽油燃烧放出的热量是 J；排气过程中，废气温度，内能。

（2）汽油机的效率很低，主要原因之一是带走了大量的能量。

思路导航：本题综合考查功、热值、热机效率等知识点。

第十四章内能的利用第2节热机的效率1．我国自主生产的“吉利金刚”小轿车,发动机正常怠速为1200转/分钟,怠速指汽车不前进时发动机的转速．则对于怠速说法正确的是A．发动机1秒钟完成20个工作循环B．发动机1分钟完成吸气冲程1200次C．发动机1秒钟完成做功冲程10次D．发动机1秒钟共完成80个冲程【答案】C【解析】发动机飞轮转速是1200r/min=20r/s；表示每秒飞轮转动20圈,完成10个工作循环,做功10次,完成40个冲程,故AD错误C正确；发动机每秒完成10个工作循环,发1分钟完成600个工作循环,即完成的吸气冲程为600次,故B错误．故选C．2．关于热机的效率,下列说法正确的是（）A．在做功同样多的情况下,热机的效率越高消耗的燃料越多B．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高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【答案】B【解析】A．热机的效率越高,做有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值越大,即在做功相同的情况下,消耗的燃料较少,或消耗相同的燃料,做功较多,故A错误.B．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高,多用在重型机器上,故B正确；C．热机的效率是有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值,热机的效率越高说明有用功占的比值越大,功率表示做功的快慢,功率越高说明做功越快,效率和功率是两个不同的物理量,二者之间没有必然联系,故C错误；D．根据内燃机的能量流向,热机损失的能量中,废气带走的能量较多,故D错误.故选B.3．如图甲,迅速下压活塞,玻璃筒底部的棉花燃烧,图乙是热机的某一冲程,关于这两个过程,下列说法正确的是（）A ．图乙是热机的压缩冲程B ．图甲和图乙的能量转化情况相同C ．图甲中如果没有棉花,实验结论仍然成立D ．随着技术的进步,图乙热机的效率能达到 100%【答案】C【解析】A ．由图乙知,两气门关闭,活塞向下运动,火花塞点火,是热机的做功冲程,故A 错误；B ．图甲是机械能转化为内能,图乙是内能转化为机械能,故B 错误；C ．图甲向下压活塞,活塞对筒内的空气做功,空气的内能增加,温度升高,如果没有棉花,实验结论仍然成立,故C 正确；D ．热机在工作时,废气会带走一部分热量,燃料不可能完全燃烧、克服部件之间的摩擦会消耗能量,所热机的效率不可能达到100%,故D 错误.故选C.4．关于热机效率,下列说法正确的是（ ）A ．热机效率越高,热机消耗燃料越少B ．热机效率越高,热机做的有用功越大C ．热机效率越高,消耗相同的燃料,获得的有用功就越多D ．热机效率越高,获得相同的有用功,消耗燃料就越多【答案】C【解析】热机的效率=100%=100%W W Q mqη⨯⨯放 A ．没有控制有用功相等,所以无法判断消耗的燃料多少,故A 错误；B ．没有控制燃料放出的热量相等,所以效率高,但有用功不一定大,C ．消耗相同的燃料,放出的热量相同,效率越高,获得的有用功就越多,故C 正确；D ．效率越高,获得相同的有用功,所需放出的热量就越小,消耗的燃料就越少,故D 错误.故选C.5．某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km,用时5min45s,消耗燃油1.5kg,已知汽车的牵引力是2000N,燃油的热值为4.6×107J/kg,假设燃油完全燃烧.通过计算可知,下列结果正确的是（ ） ①汽车行驶速度是72km/h②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.8×107J③汽车发动机的效率是20%④汽车牵引力做功的功率是30kWA．只有①和②B．只有①和③C．只有②和③D．只有②和④【答案】B【解析】①汽车的行驶速度v=6.9km1(56045)h3600st=⨯+⨯=72km/h故①正确；②消耗的燃油完全燃烧放出的热量Q放=mq=1.5kg×4.6×107J/kg=6.9×107J故②错误；③该汽车牵引力所做的功W=Fs=2000N×6.9×103m=1.38×107J汽车发动机的效率η=771.3810J=6.910JWQ⨯⨯放=20%故③正确；④该汽车牵引力所做功的功率P=71.3810J560s+45sWt⨯=⨯=40000W=40kW故④错误.故选B.6．阅读下列材料：①扩散现象实质是一切物质分子都在不停地作无规则运动；②内燃机压缩冲程是将内能转化为机械能；③压缩气体使气体温度升高是通过做功改变物体内能；④热机效率是热机性能的重要指标之一．以下答案正确的是（）A．①③④正确B．只有①③正确C．①②正确D．①②③④正确【答案】A【解析】①分子的运动眼睛无法直接观察,是通过扩散现象来反映的．扩散现象表明一切物质的分子不停地做无规则运动,故正确；②内燃机压缩冲程是将机械能转化为内能,故错误；③压缩气体使气体温度升高是通过做功把机械能转化成内能,改变物体内能,故正确；④热机效率是热机性能的重要指标之一,故正确．①③④正确；7．下列关于热机,说法正确的是（）A．在设计上不断改进,以减少能量的损失,可能使热机的效率达到100%B．使用的燃料热值越高,热机的效率越高C．甲热机比乙热机的效率低,含义是甲热机消耗的燃料比乙多D．热机工作过程是将燃料燃烧获得的内能转化为机械能的过程【答案】D【解析】A．热机在工作过程中,始终会有能量的散失,故热机的效率不可能达到100%,故A错误；B．热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,与热值的大小无关,故B错误；C．甲热机比乙热机的效率低,其含义是做相同的功,甲消耗的燃料多,故C错误；D．热机工作过程是将燃料燃烧获得的内能转化为机械能的过程,故D 正确.故选D.8．某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km,用时5min45s,消耗燃油1.5kg,已知汽车的牵引力是2000N,燃油的热值为4.6×107J/kg,假设燃油完全燃烧．通过计算可知,下列结果正确的是（ ） ①汽车行驶速度是20km/h②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107J③汽车牵引力做功的功率是30kW④汽车发动机的效率是20%A ．只有①和②B ．只有②和③C ．只有①和④D ．只有②和④ 【答案】D【解析】①汽车行驶速度是： 6.9km 72km/h=20m/s 345h 3600s v t ===,故①错误；②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是：771.5kg 4.610J/kg 6.910J Q mq ==⨯⨯=⨯放,故②正确；③匀速行驶时汽车受到的牵引力与阻力是平衡力,所以汽车牵引力做功的功率是：200020m/s=40000W=40kW P Fv N ==⨯,故③错误； ④汽车发动机的做的功为：372000N 6.910m 1.3810J W Fs ==⨯⨯=⨯,汽车发动机的效率是：771.3810J 100%=20%6.910JW Q η⨯==⨯⨯放,故④正确．故选D ． 9．如图所示,我国首架拥有完全自主知识产权的大型客机C919,应用了大量新技术：结构上使用极轻的铝合金、钛合金及钢等材料；机舱内覆有“超细航空级玻璃棉”,能很好地保温与吸收噪音；3D 打印钛合金舱门零件：在高能激光的作用下,钛合金粉末吸收热量变成液态,再定型成为舱门零件；机上搭载的新一代涡扇发动机的热效率和推进效率比一般客机高.关于C919客机,下列说法正确的是（ ）A ．使用密度小的新型材料使飞机的整体质量变小B ．“超细航空级玻璃棉”在传播过程中减弱噪声C ．3D 打印舱门零件发生先液化后凝固的物态变化D ．新涡扇发动机将内能转化为机械能的效率更高【答案】ABD【解析】A ．使用密度小的新型材料,因质量为密度与体积的乘积,故可使飞机的整体质量变小,故A 正确；B ．机舱内覆有“超细航空级玻璃棉”,可以在传播过程中减弱噪声,故B 正确；C ．3D 打印舱门零件,钛合金粉末吸收热量熔化成液态,再凝固定型成为舱门零件,故C 错误；D ．新一代涡扇发动机的热效率和推进效率比一般客机高,即新涡扇发动机将内能转化为机械能的效率更高,故D 正确.故选ABD.10．把1kg 初温为35℃的水加热到85℃,消耗了10g 的煤气,（煤气的热值q 煤气=4.2×107J/kg ）下列说法正确的是（ ）A ．燃烧过程中燃料的热值始终不变B ．水吸收的热量为4.2×105JC ．加热装置的热效率为50%D ．水加热过程中比热容一直在增大【答案】AC【解析】A ．热值是燃料本身的一种性质,它的大小始终不变,故A 正确；B ．水吸收的热量为()()354.210J /kg 1kg 8535 2.110J Q cm t =∆=⨯⋅⨯⨯-=⨯吸℃℃℃；故B 错误；C ．煤气完全燃烧放出的热量3751010kg 4.210J /kg 4.210J Q m q -==⨯⨯⨯=⨯煤气放,加热装置的热效率为552.110J 100%50%4.210JQ Q ⨯==⨯=⨯吸放η,故C 正确；D ．比热容是物质的一种特性,不随温度的变化而变化,故D 错误.故选AC.11．有经验的柴油机维修师,不用任何仪器,只是靠近柴油机排气管口观察和用鼻子闻一下,并将手伸到排气管口附近感觉一下尾气的温度,就能初步判断这台柴油机的节能效果.在同样负荷的情况下,关于柴油机的节能效果,下列判断正确的是（ ）A ．尾气的温度越高,柴油机越节能B ．尾气的温度越低,柴油机越节能C ．尾气的柴油味越浓,柴油机越节能D ．尾气的颜色越淡,柴油机越节能【答案】BD【解析】A B ．柴油机尾气的温度越低,说明柴油机有效利用的热量越多,柴油机越节能,故A 项错误,B 项正确；C ．尾气的柴油味越浓,说明柴油没有充分燃烧,柴油机对能源的利用率越低,故C 项错误；D ．尾气的颜色越淡,说明柴油燃烧充分,柴油机对能源的利用率越高,柴油机越节能,故D 项正确.故选BD.12．如图所示为小艳家新买的一辆小汽车.周末,爸爸开车带着小艳出去游玩,途中, 这辆汽车在 1h 的时间内,在水平路面上匀速行驶了 72km,消耗汽油 6kg.若已知该汽车 发动机的功率（即牵引力的功率）为 23kW,汽车（包括车上的人和物品）质量为 1.5t, 汽油的热值为 4.6×107J/kg,g=10N/kg.则关于上述 1h 的行驶过程,下列分析正确的是（ ）A ．该汽车对路面的压力大于 1.5×104NB ．该汽车克服阻力做的功是 2.3×104JC ．该汽车的牵引力是 1.15×103ND ．该汽车发动机的效率是 30%【答案】CD【解析】A ．汽车呈流线型,当汽车行驶时,车上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,产生一个向上的压强差,因此,会有一个向上的升力产生,使汽车对地面的压力小于车自身的重力,汽车的总重G =mg =1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N,所以A 错误；B. 该汽车克服阻力做的功等于牵引力做的功W =Pt =23×103W×1×3600s=8.28×107J,所以B 说法错误；C. 该汽车的牵引力为F =W s =78.2810J 72000m ⨯=1.15×103N,所以C 正确；D. 汽油完全燃烧放出的热量为Q =mq =6kg×4.6×107J/kg=2.76×108J,发动机的效率是η=W Q =788.2810J 2.7610J⨯⨯=30%,所以D 说法正确.故选CD. 13．可燃冰是一种新能源,它是水和天然气在高压低温下形成的类似冰状结晶物质,主要成分是甲烷,我国可燃冰的开采技术处于世界领先水平,用燃气锅炉烧水时,将500kg 初温20℃的水加热到100℃,共燃烧了0.1m 3的可燃冰,这个过程中水吸收的热量为______J.完全燃烧0.1m 3可燃冰放出的热量为______J,燃气锅炉烧水时的效率为______.[c 水=4.2×103J/（kg·℃）,可燃冰热值q =6.0×109J/m 3]【答案】1.68×108 6.0×108 28%【解析】水吸收的热量Q 吸=c 水m Δt =4.2×103J/(kg·℃)×500kg×(100℃-20℃)=1.68×108J,[2]完全燃烧0.1m 3可燃冰放出的热量Q 放=Vq =0.1m 3×6.0×109J/m 3=6.0×108J,[3]燃气锅炉烧水时的效率881.6810J ==6.010JQ Q η⨯⨯吸放=28%. 14．如图所示是热机的_____冲程；一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min,该汽油机每秒钟完成做功_____次.若该汽油机的效率为30%,完全燃烧10kg的汽油放出的热量可以对外做功_____J（汽油的热值为4.6×107J/kg）.【答案】排气10 1.38×108【解析】如图,进气门关闭、排气门打开,活塞上移,是排气冲程.单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1200r/min=20r/s,也就是1s飞轮转动20r,飞轮转动20r,燃气对外做功10次,完成10个工作循环、完成40个冲程.汽油完全燃烧时放出的热量Q放=mq=10kg×4.6×107J/kg=4.6×108J,该汽油机可以对外做功W有用=ηQ放=30%×4.6×108J=1.38×108J.15．若家用天然气的热值为4.2×107J/m3水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）．（1）完全燃烧0.04m3天然气放出的热量是多少？（2）若某新型天然气灶烧水的效率为40%,完全燃烧0.04m3天然气可使室温下5kg的水温度升高多少？【答案】（1）1.68×106J；（2）32℃．【解析】（1）完全燃烧0.04m3天然气可放出的热量：Q放＝Vq＝0.04m3×4.2×107J/m3＝1.68×106J；（2）被水吸收的热量为Q吸＝Q放×40％＝1.68×106J×40%＝6.72×105J,因为Q吸＝cmΔt,所以Δt=Qcm吸=()536.7210J4.210J/kg?5kg⨯⨯⨯℃,解得：Δt＝32℃．。