热机效率计算题 备用1

热机效率一、计算题：1．小兵同学想知道一辆小汽车的实际效率是多少，他从驾驶员师傅处了解到，该汽车100km耗油约7kg，从书上查得汽油的热值q=4.6×107J/kg，他又测出在平直公路上，人用644N的水平拉力可使汽车匀速前进．（空气阻力不计）求：（1）该小汽车行驶100km，消耗的总能量是多少？（2）该小汽车匀速行驶100km，做的有用功是多少？（3）该小汽车的效率是多少？（4）若汽油充分燃烧，汽油燃烧放出的总能量转化成了哪几种形式的能？【答案】（1）Q=mq=7kg×4.6×107J/kg=3.22×108J；答：小汽车行驶100km，消耗的总能量是3.22×108J；（2）W=Fs=644N×100×103m=6.44×107J；答：该小汽车匀速行驶100km，做的有用功是6.44×107J；（3）η===20%；该小汽车的效率是20%；（4）汽油燃烧的总能量转化为：①驱车前进的有用能量，②克服机械摩擦的额外功的能量，③机器吸收和蒸发到空气中的热量2．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），若1min消耗汽油0.01L．汽油的密度ρ=0.8×103kg/m3；汽油的热值为4.6×l07J/kg．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．（4）该汽油机的效率．【答案】（1）燃气对活塞的平均压力：F=PS=9.0×lO5Pa×30×10﹣4m2=2700N；（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功：W=FS=2700N×0.05m=135J；（3）曲轴每转两圈对外做功一次，所以lmin转动1800周，要做功900次，所以P=（4）该汽油机1min消耗汽油质量：m=ρv=0.8×103kg/m3×0.01×10﹣3m3=0.008kg，效率：η=．答：（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力为2700N；（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功135J；（3）汽油机的功率为2025W；（4）汽油机的效率为33%．故答案为：①2700N；②135J；③2025W；④33%．3．近年来，“低碳经济”成为社会的一个焦点之一，“低碳”其实就意味着节能。

热机效率专题练习（含答案解析）热机效率专题练习一、计算题1.某家庭用的燃气热水器，将20kg的水从20℃加热到70℃，完全燃烧了0.2kg的燃气。

已知水的比热容为4.2×103J/(kg?℃)，燃气的热值为5×107J/kg.求：(1)燃气完全燃烧放出的热量Q1；(2)水吸收的热量Q2；(3)该热水器烧水的效率η。

2.某团队在海拔3000多米的高山上野营时，使用铁锅烧水，他们发现把体积为2L的水从10℃加热到85℃时，共消耗了0.5kg的干木柴。

(c水=4.2×103J/(kg?℃),q=1.2×107J/kg,p水=1.0×103kg/m3)求：(1)干木柴完全燃烧放出的热量。

(2)水吸收的热量。

(3)铁锅烧水的效率。

3.用某燃气锅炉烧水时，把质量为500kg，初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了12m3天然气，已知水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值q=4.2×107J/m3，求：水(1)水吸收的热量；(2)燃气锅炉烧水时的效率；4.如图是一款无人驾驶汽车.汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通情况.如果该车以72km/?的速度在一段平直的公路上匀速行驶8km，消耗92号汽油1.5L.假设汽油完全燃烧，汽油机的效率为30%.在此路段运动过程中，(汽油密度为0.8×103kg/m3，汽油热值为4.5×107J/kg)，求：(1)汽油是______ (选填“可再生能源”或者“不可再生能源”)；(2)完全燃烧1.5L汽油释放的能量；(3)该汽车在此路段运行时间是多少？(4)该汽车发动机做的有用功是多少？5.某品牌家用小汽车行驶100km消耗汽油5kg(相当于7升汽油)，已知汽油的热值为4.6×107J/kg，汽油价格为6元/升.求：(1)完全燃烧5kg汽油放出的热量；(2)汽车行驶100km耗油的费用．6.2014成都“西博会”展示的某型号的房车测试时，在一段平直公路上匀速行驶了36km，用时半小时，车的总质量为3×103kg，受到的阻力为车重的0.1倍，其中g=10N/kg.求：(1)该房车的行驶速度；(2)该房车牵引力所做的功；(3)已知这一过程消耗燃油1.5×10?2m3，则热机在这一过程中消耗的总能量(假设燃油完全燃烧，燃油密度为0.8×103kg/m3，燃油热值q为4.5×107J/kg)；(4)该房车发动机的热机效率。

热机及热机效率练习题一、选择题1、试管口木塞冲出过程（）A．试管口出现的白雾是水蒸气B．试管口出现白雾说明水蒸气内能增加C．能量转化情况与内燃机压缩冲程相同D．水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能减少2、关于燃料的热值，以下说法中正确的是（）A．燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关B．燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值C．燃料燃烧时，质量越大，热值越大D．燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小3、如图7所示是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，其中属于做功冲程的是（）4、下列现象中，用物理知识解释正确的是（）A．风吹过，人便感到凉爽，主要是因为流动的空气加快了人身上汗液的蒸发B．吃冰棒感觉凉爽，是因为升华要吸热C．物体的温度高，是因为它具有较多的热量D．运载火箭的燃料采用液氢，是因为液氢的比热容大5、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lh的时间内，在水平路面上匀速行驶了72 km，消耗汽油6 kg。

若已知该汽车发动机的功率(即牵引力的功率)为23 kW，汽车(包括车上的人和物品)质量为1．5 t，汽油的热值为4．6×107 J／kg，g=10 N／kg。

则关于上述l h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l．5×104 N B．该汽车克服阻力做的功是2．3×104 JC．该汽车的牵引力是1．15×104 N D．该汽车发动机的效率是30％6、关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（）A.温度高的物体内能一定大，温度低的物体内能一定小B.物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变C.内能小的物体也可能将热量仁慈给内能大的物体D.物体的温度越高，所含热量越多7、四冲程内燃机工作时，机械能转化成内能的冲程是（）A吸气冲程。

B压缩冲程。

C做功冲程。

D排气冲程。

10 道热机效率计算题题目一：一台汽油机的功率为70kW，它工作 1 小时消耗汽油5kg，已知汽油的热值为4.6×10⁷J/kg，求这台汽油机的效率。

解析：1.先计算汽油机所做的有用功：-功率P = 70kW = 70000W，工作时间t = 1 小时= 3600 秒。

-根据公式W = Pt，可得有用功W⁷ = 70000×3600 = 2.52×10⁷J。

2.再计算汽油完全燃烧放出的热量：-汽油质量m = 5kg，热值q = 4.6×10⁷J/kg。

-根据公式Q = mq，可得总热量Q = 5×4.6×10⁷ = 2.3×10⁷J。

3.最后计算热机效率：-热机效率η = W⁷/Q×100% = (2.52×10⁷)/(2.3×10⁷)×100% ≈ 110%（此结果因忽略了能量损失等因素，实际热机效率不可能大于100%，仅为计算过程中的近似值）。

题目二：某柴油机的效率是40%，它工作时消耗10kg 柴油能做多少有用功？柴油的热值为4.3×10⁷J/kg。

解析：1.计算柴油完全燃烧放出的热量：-柴油质量m = 10kg，热值q = 4.3×10⁷J/kg。

- Q = mq = 10×4.3×10⁷ = 4.3×10⁷J。

2.计算有用功：-效率η = 40%，根据公式W⁷ = ηQ，可得有用功W⁷ = 40%×4.3×10⁷ = 1.72×10⁷J。

题目三：一台热机工作时，燃料燃烧每小时释放 1.2×10⁷J 的热量，若热机的效率为30%，求该热机每小时做的有用功是多少？解析：1.已知总热量Q = 1.2×10⁷J，效率η = 30%。

2.根据公式W⁷ = ηQ，可得有用功W⁷ = 30%×1.2×10⁷ =3.6×10⁷J。

初三物理热机的效率试题1.无烟煤的热值是3.4×107J/Kg，表示的意义是完全燃烧1kg的无烟煤，将放出 J的热量。

如要获得1.7×108J的热量，需要完全燃烧 Kg无烟煤。

【答案】3.4×107 5【解析】热值是燃料的一种特性，反映了燃料燃烧释放热量的能力。

无烟煤的热值是3.4×107J/Kg，表示的意义是完全燃烧1kg的无烟煤，将放出3.4×107J的热量。

如要获得1.7×108J的热量，需要完全燃烧m=Q/q=1.7×108J/（3.4×107J/Kg）=5Kg无烟煤。

【考点】热值及有关计算2.氢气的热值为14.3×107J/kg，表示的物理意义是；完全燃烧0.5 kg的氢气可放出热量 J；若一罐氢气用去一半，剩余氢气的热值为。

【答案】1千克的氢气完全燃烧放出的热量是14.3×107J、7.15×107J、14.3×107J/kg【解析】（1）氢气的热值为14.3×107J/kg，它表示的意思是1千克的氢气完全燃烧放出的热量是14.3×107J；（2）m=0.5×0.5kg=0.25kg，Q放=qm=14.3×107J/kg×0.25kg=7.15×107J；（3）热值是燃料的特性，不随质量改变而改变，因此用掉一半，剩下氢气的热值仍然是14.3×107J/kg；【考点】燃料的热值3.下表列出了几种燃料的热值，单位是J/kg。

(2)为了探究燃料燃烧时放出热量的多少是否与燃料的种类有关，某同学设计了一个探究方案如下：①你认为实验时所选用燃料应满足条件：________________________。

②若燃烧放出的热量用水吸收，则实验中通过比较______，可以得出燃料燃烧放出的热量与燃料的种类有关。

【答案】(1)35：3 (2)①种类不同，但质量相同②水升高的温度【解析】（1）根据放出的热量相同可得m干木材q干木材=m氢气q氢气；得：m干木材∶m氢气=q氢气∶q干木材=1.4×108J/kg∶1.2×107J/kg=35∶3；（2）①探究燃料燃烧时放出热量的多少是否与燃料的种类有关，就应该选择燃料种类不同，质量相同．②若燃烧放出的热量用水吸收，水升高的温度高低就能反映出燃料放出热量的多少，容器内水升高的温度就高，可确定它热值的就大．反之，就越小。

热机效率专题练习一、计算题1.某家庭用的燃气热水器，将20kg的水从20℃加热到70℃，完全燃烧了0.2kg的燃气。

已知水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)，燃气的热值为5×107J/kg.求：(1)燃气完全燃烧放出的热量Q1；(2)水吸收的热量Q2；(3)该热水器烧水的效率η。

2.某团队在海拔3000多米的高山上野营时，使用铁锅烧水，他们发现把体积为2L的水从10℃加热到85℃时，共消耗了0.5kg的干木柴。

(c水=4.2×103J/(kg⋅℃),q=1.2×107J/kg,p水=1.0×103kg/m3)求：(1)干木柴完全燃烧放出的热量。

(2)水吸收的热量。

(3)铁锅烧水的效率。

3.用某燃气锅炉烧水时，把质量为500kg，初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了12m3天然气，已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值q=4.2×107J/m3，求：(1)水吸收的热量；(2)燃气锅炉烧水时的效率；4.如图是一款无人驾驶汽车.汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通情况.如果该车以72km/ℎ的速度在一段平直的公路上匀速行驶8km，消耗92号汽油1.5L.假设汽油完全燃烧，汽油机的效率为30%.在此路段运动过程中，(汽油密度为0.8×103kg/m3，汽油热值为4.5×107J/kg)，求：(1)汽油是______ (选填“可再生能源”或者“不可再生能源”)；(2)完全燃烧1.5L汽油释放的能量；(3)该汽车在此路段运行时间是多少？(4)该汽车发动机做的有用功是多少？5.某品牌家用小汽车行驶100km消耗汽油5kg(相当于7升汽油)，已知汽油的热值为4.6×107J/kg，汽油价格为6元/升.求：(1)完全燃烧5kg汽油放出的热量；(2)汽车行驶100km耗油的费用．6.2014成都“西博会”展示的某型号的房车测试时，在一段平直公路上匀速行驶了36km，用时半小时，车的总质量为3×103kg，受到的阻力为车重的0.1倍，其中g=10N/kg.求：(1)该房车的行驶速度；(2)该房车牵引力所做的功；(3)已知这一过程消耗燃油1.5×10−2m3，则热机在这一过程中消耗的总能量(假设燃油完全燃烧，燃油密度为0.8×103kg/m3，燃油热值q为4.5×107J/kg)；(4)该房车发动机的热机效率。

热机效率提高训练班别：姓名：1、火力发电站每年需要2.4×106 t的煤炭，这些煤炭完全燃烧放出的热量是多少J？2、汽油的热值为4.6×107J/kg，现有汽油2kg，选其中一半完全燃烧，放出的热量是多少J？剩余汽油的热值是______J/kg.3、已知天然气的热值为7×107J/m3，某汽车消耗2L天然气所释放的热量为多少J？4、汽车上的散热器用水作为冷却剂，这是利用了水的较大的性质；如果散热器中装有10kg的水，在温度升高20℃的过程中，水吸收的热量是多少J；这些热量相当于完全燃烧多少kg的天然气放出的热量？（天然气的热值q=8.4×107J/kg）5、某中学为学生供应开水，用锅炉将2 0 0 kg的水从2 5℃加热到1 0 0℃，燃烧了6 kg的无烟煤。

无烟煤的热值是3.4 ×l 0 7 J／kg。

求：(1)锅炉内的水吸收的热量是多少?(2)无烟煤完全燃烧放出的热量是多少?(3)此锅炉的效率是多少?7、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 ／m 3，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？8、天然气在我市广泛使用，已知天然气的热值为4～107J ／m 3。

，完全燃烧0.05m 3天然气可以放出多少J 的热量，这些热量若只有42％被水吸收，则可以使常温下5kg 的水温度上升多少℃。

5、 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lh 的时间内，在水平路面上匀速行驶了72 km ，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23 kW ，汽车(包括车上的人和物品)质量为1．5 t ，汽油的热值为4．6×107 J ／kg ，g=10 N ／kg 。

求 小汽车的热机效率？。

初中物理热机效率计算题（附答案）1、为了利用太阳能资源，节约经营成本，崇左市某大型宾馆在楼顶安装了10台相同的太阳能热水器，每台热水器的水箱容积为200L。

在夏季光照条件下，一满箱15℃的水经白天太阳能加热，温度可达到65℃。

已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值为8.4×107J/kg。

求：（1）10台热水器装满水时，温度从15℃升高到65℃吸收了多少热量？（2）若这些热量由完全燃烧的天然气提供，需要多少千克天然气？2、某中学为学生供应开水，用锅炉将200 kg的水从25℃加热到100℃，燃烧了6 kg的无烟煤。

水的比热容是4.2 ×10 3 J／(kg·℃)，无烟煤的热值是3.4×l 0 7 J／kg。

求：(1) 锅炉内的水吸收的热量是多少?(2) 无烟煤完全燃烧放出的热量是多少?(3) 此锅炉的效率是多少3、某型号小轿车油箱的容积是60升，所用的燃料是密度为0.71×103kg/m3的汽油。

（1）该车油箱最多能装多少kg的汽油？（2）如果该车的总质量是1500kg，4个车轮的轮胎对地面的压强都是2×105Pa，求车的总重量是多少？车与地面接触的总面积是多少(g取10N/kg)？（3）该车以20m/s的速度匀速行驶100km时消耗的燃料是5kg，如果汽油的热值是4.6×107J/kg，汽车发动机的输出功率是12kW，求有用功和发动机的热机效率分别是多少（保留两位有效数字）？4、东风悦达汽车是我市最大的汽车生产企业。

该厂某型号车在车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶50km，受到的阻力是1.0×103N，消耗燃油4×10－3m3（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。

比热容、热量和热机效率计算题1、质量为2kg 的某种物质，吸收8.4×104J 的热量，温度升高20℃，它的比热容为多少J/(kg ·℃)？解析：根据Q 吸=cm Δt 可得，它的比热容为c=Q 吸/m Δt =8.4×104J/2kg ×20℃=2.1×103J/（kg ·℃）。

2、某太阳能热水器中装有质量为50kg 的水，在阳光的照射下，该热水器中水的温度从25℃升高到45℃。

求这些水吸收的热量。

[水的比热容为4.2×103J/(kg ·℃)]解析：Q 吸=cm （t -t 0）=4.2×103J/(kg ·℃)×50kg ×（45-25）℃=4.2×106J3天然气灶烧水，燃烧0.5m 3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/m 3。

求：（1）0.5m 3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。

解析：（1）0.5m 3天然气完全燃烧放出的热量Q 放=qV =7.0×107J/m 3×0.5m 3=3.5×107J/m 3。

（2）水吸收的热量Q 吸=cm Δt =4.2×103J/（kg?℃）×100kg ×（70℃-20℃）=2.1×107J 。

（3）燃气灶的效率η=Q 吸/Q 放=2.1×107J/3.5×107J/m 3=60%。

4、完全燃烧42g 焦炭所放出的热量，若有50％被2kg 、30℃的水吸收，则水温可升高多少℃？[c 水=4.2×103J/(kg ·℃)，q 焦炭=3.0×107J/kg ，此时外界为1标准大气压]70℃5、为了利用太阳能资源，节约经营成本，崇左市某大型宾馆在楼顶安装了10台相同的太阳能热水器，每台热水器的水箱容积为200L 。

热机的效率1.某柴油机燃烧2.4kg柴油时，对外做的有用功为2.8×107J，该柴油机的效率是多少？柴油的热值为4.3×107J/kg.一台效率为40﹪的柴油机,当输出66000J的有用功时，消耗的柴油为______kg。

一辆额定功率为30kW的小汽车在水平路面上匀速直线行驶10min，消耗汽油1.3kg，小汽车发动机的效率是多少？（q汽油=4.6×107J/kg，g=10N/kg，）一台拖拉机的输出功率为66kW，每小时消耗14kg的柴油，柴油的热值为4.6×107J/kg，则这台拖拉机的效率是多少？一辆轿车在平直的高速公路上匀速行驶1.8km，轿车上的速度表如图所示，在此过程中：（1）轿车速度为多少km/h？合多少m/s？（2）若轿车行驶过程中发动机的功率为40kW，则该车行驶中所受阻力多大？（3）这段过程中轿车消耗汽油0.25kg，其发动机的效率多大？（q汽油＝4.6×107J/kg）某台以汽油机为动力的起重机，能在5min内将12t货物举高8m，共耗汽油70g，这台汽油机的效率为多少？（汽油的热值4.6×107J/kg）某辆小汽车油箱内装满35kg汽油，司机小王驾车到某城市执行任务，路程为300km。

在高速公路上匀速行驶时，车受到的阻力是920N。

（汽油完全燃烧产生的内能有30％转化为机械能；汽油的热值为4.6×107J/kg）求：（1）汽车到达目的地牵引力所做的功。

（2）通过计算说明汽车在行驶途中是否需要加油。

某汽车的输出功率是60kW，正常形驶的速度为54km/h，汽车的效率是25％，该汽车要是行驶108km，要消耗多少kg的汽油？（汽油的热值4.5×107J/kg）6.一辆汽车以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F=1.2x103N，汽油的热值q=4.6 x107J／Kg。