14章(A4学生版)
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1 14-1 热机 1、如图所示,给试管中的水加热到沸腾,水蒸气把软木塞冲开,说明水蒸气膨胀时对软木塞做功,消耗了水蒸气的 ,转化为软木塞的 . 2、四冲程汽油机的工作示意图如下,其中使汽车获得动力的冲程是( )
3、下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况.关于对图中①②③④的补充正确的是( )
A.①做功冲程 ②内能转化为机械能 ③压缩冲程 ④机械能转化为内能 B.①压缩冲程 ②内能转化为机械能 ③做功冲程 ④机械能转化为内能 C.①压缩冲程 ②机械能转化为内能 ③做功冲程 ④内能转化为机械能 D.①做功冲程 ②机械能转化为内能 ③压缩冲程 ④内能转化为机械能 4、如图是四冲程汽油机工作时的一个冲程,下列说法中正确的是( ) A.这是做功冲程,此过程中机械能转化成内能 B.这是做功冲程,此过程中内能转化成机械能 C.这是压缩冲程,此过程中内能转化成机械能 D.这是压缩冲程,此过程中机械能转化成内能 5、某机器的能量流向如图所示,据此推测该机器可能是( ) A.电饭锅 B.日光灯 C.电视机 D.电风扇 6、某机器的能量流向图如图所示,据此推测该机器可能是( ) A.热机 B.电动机 C.发电机 D.电热水器
14-2 热机的效率
1、下列有关热机效率、燃料热值、物体内能的说法中,正确的是( ) A.热机所用燃料的热值越大,效率越高 B.热机所用燃料的化学能转化成的内能越多,效率越高 C.物体的内能越大,温度越高 D.摩擦生热是利用做功的方式来增加物体的内能 2、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 3、关于燃料的热值,下列说法中正确的是( ) A.燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值 B.燃料燃烧时,质量越大,热值越大 C.燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小 D.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 4、柴油机的效率比汽油机高,是由于( ) A.柴油的热值比汽油的热值大 B.柴油的比热容比汽油的比热容大 C.柴油的密度比汽油的密度大 D.柴油机气缸里的燃气产生的压强比汽油机里的大 2
5、有甲、乙两台柴油机,在相同的时间内,它们所做的有用功之比是5:4,消耗柴油的质量之比是3:2,那么它们的效率之比是( ) A.15:8 B.5:6 C.6:5 D.1:1 6、如图是汽车发动机的能量分配图,汽车发动机的效率η= (用图中的符号表示).
7、如图所示,甲、乙、丙、丁分别表示汽油机的四个冲程,请你按正确的顺序进行排列 ;若该汽油机活塞1s内对外做功30次,则该汽油机的飞轮转速为 转/分.
8、某中学为学生供应开水,用焦炭作为燃料,已知焦炭的热值是3×107J/kg,现完全燃烧了4.2kg的焦炭,放出的热量有25%被水吸收,能将 kg的水从25℃加热到100℃.
学习了燃料的热值后,小王自己设计实验来探究酒精和碎纸片的热值大小. (1)实验装置如图所示,你认为图中器件的安装顺序是 (由下而上/由上而下). (2)为保证实验结论的可靠,以及方便比较,小王同学在实验中应保持______________________、___________________________、以及两个烧杯都应相同. (3)实验数据记录如表,根据表中数据,计算出碎纸片的热值是___________________________J/Kg. (4)通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏小(大/小),出现这样情况的主要原因是______________________________________________________(写出一点) 9、全世界石油、煤炭消耗量的迅速增长,导致全球能源危机加剧.因此开发和利用新能源,成为全世界最为关注的问题之一.小明家的太阳能热水器内装有100kg、25℃的水,经过一天照射后,温度升高到75℃.[假设煤烧水时有效利用的热量占煤燃烧放出热量的10%,且已知水的比热容是4.2×103J/(kg•℃)]、煤的热值是3.0×107J/kg,则: (1)水升温吸收的热量为多少焦? (2)至少可以节约煤的质量是多少千克? 10、太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一.某太阳能热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能,在5小时的有效照射时间内将热水器中质量为100kg,初温为20的水温度升到40.求: (1)热水器中水吸收了多少热量? (2)热水器5小时内接收的太阳能是多少? (3)热水器的效率是多少? 11、全球汽车保有量在迅速增长,截至2011年,全球处于使用状态的汽车数量已突破10亿辆.每辆汽车每年耗油1.8t,汽车内燃机的效率平均取值30%.如果能把内燃机效率提高1%,全球可以节约多少燃油?(5.8×107J) 用天然气灶烧水,燃烧0.8m3的天然气,使100kg的水从20℃升高到100℃.已知水的比热容c=4.2×103 J/(kg•℃),天然气的热值q=7.0×107 J/m3.求: (1)水吸收的热量Q吸.
燃料 加热前水温℃ 燃料燃尽时水温℃ 燃料的热值J/Kg 酒精 15 35 2.4×106 碎纸片 15 25 ? 3
(2)0.8m3天然气完全燃烧放出的热量Q放. (3)燃气灶的效率η. (1)水吸收的热量: 12、汽油机一个工作循环有4个冲程,某型号小汽车油箱容积为50L.已知汽油密度为0.7×103kg/m3,热值为4.6×107J/kg. (1)油箱装满汽油质量为_________kg, (2)当汽车以30m/s的速度在高速公路上匀速直线行驶时受到的阻力为1050N,此时牵引力的功率为_________W; (3)若该车效率为30%,加满一箱汽油,以上述速度最多可以直线行驶的距离为_________km. 13、随着生活条件的改善,小明家住上了新楼房,新楼使用的是天然气,小明想:将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢?他通过实践收集如下数据:水壶里放入2L、20℃水,大火加热直至沸腾,又在物理书中查到天然气热值为8×107J/m3.[当时的大气压为1标准大气压;c水=4.2×103J(kg•℃)].求: (1)水壶中水的质量是多少? (2)烧开这壶水,水需要吸收多少热量? (3)如果天然气炉具效率是40%,烧开这壶水,需要燃烧多少立方天然气? 14、一台汽油机,活塞面积是Scm2,活塞行程是Lcm,做功冲程燃气产生的平均压强为pPa,若飞轮的转速是nr/min(转/分钟),汽油机的效率为η,汽油的热值qJ/kg.请计算出汽油机在1h内要消耗多少kg的汽油?
14-3 能量的转化和守恒
1、小华家使用的是天然气热水器,该热水器的铭牌表明了它的热效率,表示该热水器工作时,天然气完全燃烧所消耗的化学能,有多大比例转化为水的内能.小华尝试估测该热水器的热效率,以核对铭牌上的数值是否准确,他把家里自动洗衣机的“水量”设置为40L,用热水器输出的热水注入到洗衣机,当注入水的体积达到40L时洗衣机会自动停止注水.已知当时自来水的温度是15℃,热水器输出热水的温度为40℃,注水前天然气表的示数是2365.89m3,注水后变为2366.05m3,天然气的热值为3.2×107J/m3.请你估测该热水器的热效率. 2、国外有一种新型的隔音墙如图所示,墙体夹层内填有颗粒状轻小的塑料球.当声音传到隔音墙时可以引起小球振动,由于克服摩擦阻力做功,小球的_________逐渐减小,并转化为隔音墙的_________,使小球的振动频率和幅度越来越小,声音越来越小,从而起到隔音的效果. 3、如图,秋千在摆动的过程中,若不持续施力,会越摆越低,人和秋千( ) A.在B、C两点的机械能相等 B.在A、C两点的重力势能相等 C.从B点摆到A点的过程,重力势能转化为动能 D.从C点摆到B点的过程,动能增大,重力势能减小 4、停止用力,秋千会越摆越低;掉在地上的皮球,会越跳越低,_________能转化为_________能. 5、汽车已成为现代生活中不可缺少的一部分.汽车发动机把燃料燃烧释放的内能转化为_________能,即汽车获得动力的冲程是_________冲程. 6、展示的是火箭发射时的壮观情景,火箭发射升空时,燃料通过燃烧将_________能转化为燃气的内能,燃气对火箭做功,又将内能转化为火箭的__________________. 7、请写出下列事例中的能量转化 A.流星穿过大气层时发热发光 _______________ B.冬天,嘴对着双手哈气 _______________ C.汽油机的做功冲程 _______________ D.不锈钢汤勺放在热汤中 _______________ E.用打气筒打气,气筒壁发热 _______________ F.两手相互搓一搓,手心变热 _______________ G.锯木头时,锯条发热 _______________ H.钻木取火 _______________ I.用电饭锅做饭 _______________ J.点燃的爆竹升到空中 _______________ K.给装水的试管加热,水沸腾后水蒸气将软木塞冲开 _______________ L.汽车急刹车时,汽车的制动系统温度升高 _______________ M.电动机带动水泵把水抽到高处 _______________