热机的效率习题含答案

热机的效率
一、填空题：
1、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3.0*10^7/kg完全燃烧1kg的焦炭放出的热量为J.
2、氢能源具有来源广、热值高、无污染等优点．氢气的热值为14．3×10^7J／
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／小于)14．3×10^7J／kg．
3.__________叫做这种燃料的热值.热值的单位是_______,符号是_______.
5.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.
二、判断题
1. 一台单缸汽油机，飞轮每分钟转 600 转，那么这台汽油机每分钟内完成
300个工作循环。

（）
2. 热机的效率总小于或等于 1。

（）
3. 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。

（）
4. 燃料的燃烧值要随着燃料的不断燃烧而减小。

（）
三、选择题：
1.关于热机错误的说法是 C
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 D
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. 关于热机效率以下几种说法中，正确的是（）7.C
A. 有用功跟燃料燃烧值的比值
B. 用来做有用功的那部分能量跟燃料燃烧所放出的能量之比
C. 用来做有用功的那部分能量跟燃料完全燃烧所放出的能量之比
D. 燃料完全燃烧所放出的能量跟用来做有用功的那部分能量之比
4. 一般来说柴油机的效率比汽油机高，其原因是（）8.B
A. 压缩冲程末，气缸内温度和压强都比汽油机的低
B.在柴油机里，推动活塞做功的燃气的压强比汽油机里的高，燃气的功较多
C. 柴油的燃烧值比汽油高
D. 柴油机的功率较大
5、煤的热值大于干木柴的热值,这里是指( 4、D )
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
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.
D、就某种确定的燃料而言,它的热值是一个确定的值,跟燃料的质量及燃料燃
烧放出的热量无关；7、D
7、一瓶酒精倒掉一半,剩下的半瓶酒精的密度、比热容、热值和原来相比,以下
的说法正确的是（）8、D
A只有密度和热值不变B只有密度和比热容不变
C 只有比热容和热值不变D三个都不变
8、甲乙两台柴油机,甲的效率低于乙的效率,意义是（9、C ）
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.乙将燃料燃烧放出的能变成有用功的那部分能的比例比甲大
D.工作相同时间甲消耗的燃料一定比乙少
9. 为了提高热机的效率，应尽可能（）3.B
A. 采用优质燃料
B. 减少热机的各种热损失，保证良好的润滑
C. 降低热机的功率
D. 避免使用热机
10. 热能的效率越高，说明（）5.D
A. 能作的有用功越多
B. 燃料的燃烧值越大
C. 这台热机的马力越大
D. 机器对燃料的利用率越高
11. 关于热机效率以下几种说法中，正确的是（）7.C
A. 有用功跟燃料燃烧值的比值
B. 用来做有用功的那部分能量跟燃料燃烧所放出的能量之比
C. 用来做有用功的那部分能量跟燃料完全燃烧所放出的能量之比
D. 燃料完全燃烧所放出的能量跟用来做有用功的那部分能量之比
12. 一般来说柴油机的效率比汽油机高，其原因是（）8.B
A. 压缩冲程末，气缸内温度和压强都比汽油机的低
B.在柴油机里，推动活塞做功的燃气的压强比汽油机里的高，燃气的功较多
C. 柴油的燃烧值比汽油高
D. 柴油机的功率较大
13. 关于热机的效率，以下说法中正确的是（）10.D
A. 热机做的有用功越多，效率就一定越高
B. 热机的功率大，效率就一定高
C. 热机单位时间里耗费的燃料少，热机的效率就一定高
D. 以上说法都不对
14. 汽油机的效率往往比柴油机低，这说明（）11.D
A. 汽油机的功率比柴油机小
B. 汽油机做的功比柴油机少
C. 柴油机消耗柴油多
D. 柴油机的内能转化为机械能的百分比大
四、计算题
1. 完全燃烧 140g 焦炭（焦炭的燃烧值为 3.0 ×10^7 J/kg ）能放出多少焦的热量？若这些热量的 30％被水吸收，则能使 30kg20℃的水温升高到多少？
2. 已知干木柴的热值是 1.2 ×10^7 J/kg ，完全燃烧 0.7 kg干木柴能放出多少热量？假设这些热量全部被水吸收，能使多少千克水的温度由 20 ℃升高到 70 ℃？已知水的比热容为 4.2 ×10^3 J/(kg .℃).
3、我国的地热资源相当丰富，已经发现的天然温泉就有 2000 处以上，温泉水的温度大多在 60 O C以上，个别地方达到100—140OC。

100kg 的温泉水从60OC降低到 20OC时所放出的热量是多少 J？这相当于多少 m3 煤气完全燃烧放出的热量？（煤气的热值为4.2×10^7 J/m 3 ）
4．“低碳生活”是当今社会所倡导的绿色生活方式。

利用太阳能将 2000 kg 的水从 15℃加热到 50℃，可以少燃烧多少烟煤？ [ 设烟煤 92.5%燃烧烟煤的热值为 2.94×10^7 J / kg.℃水 =4.2×10^3 J/(kg .℃)]
5、洒精是实验室里常用的燃料，现用酒精灯来加热水，若洒精完全燃烧产生的热量有50%被水吸收，现在把 0.5kg 、20OC的水加热到 100OC，需要燃烧多少克酒精？〔 q 酒精 =3×10^7 J/ （kg.℃，c水 =4.2×10^3 J/ （kg.℃）
6、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 ×10^7 J／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？
7. 一辆汽车的发动机输出功率为 66150瓦, 每小时耗柴油 14千克, 计算发动机的效率 .（柴油的燃烧值为 4.3 ×10^7焦／千克）
8、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 =4.2×10^3 J／(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=4.2×10^7 J／kg.℃
9. 随着人们生活水平的提高．轿车已逐步进入我国普通百姓家中 . 已知某国产骄车每行驶 100km消耗 8L 汽油(1L＝10-3 m 3 ) ，汽油的密度为 0.71 ×10^3 kg/m 3 、热值为 4.6 ×l0^7 J／kg．则
(1)10kg 汽油完全燃烧时所产生的热量是多少 J？
(2) 该汽车行驶 100km消耗的汽油的质量是多少 kg？
(3) 当该汽车以 50kW的功率在平直公路上以 72km／h 的速度匀速行驶时，它所受到的阻力等于多少 N？
10、某饰品加工厂有酒精喷灯加工饰品，张师傅在 1 分钟内用去酒精500g，被加工的一只质量为 1kg 的铜饰品温度从 20℃升高到 1020℃，求：（1）铜饰品吸收的热量是多少？
（ 2）酒精完全燃烧放出的热量是多少？
（3）酒精喷灯的效率是多少？
[ 已知： c 铜 =0. 39 ×10^3 J/(kg.℃), 酒精热值为3.0 ×10^7 J/kg]
11. 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 ×lO^5 Pa,飞轮转动 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．
12. 某太阳能热水器的装水量为 100kg，集热管接收太阳能的有效面积为2m2 ，已知每小时每平方米的接收面积上有效接收太阳能约为 2.1 ×10^6 J，则该热水器每小时水温升高多少？
13、汽油的热值是4.6×10^7 J/ kg,
（1）完全燃烧210g汽油能放出多少热量?
（2）若这些热量全部被水吸收,可使多少千克的水从20℃升高到43℃?
14、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=1.2x10^3N,汽油的热值q=4.6 x10^7J／Kg.
问：
(1)汽车在这段时间内消耗的功率(即1秒时间内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的功率是多少?
(3)比较(1)和(2)的结果,你有什么发现?简要分析原因(写出两条即可).
15、王小聪同学的家住于新农村建设示范村里,他父亲年前拉回了一套液化石
油气灶具.液化石油气热值为3．5 ×10^7J／kg,将质量为5kg,初温为20℃的水加热到100℃需燃烧液化石油气80g.
（1）水吸热多少热量?
（2）煤气灶加热水时的效率?
16.已知干木柴的热值是1.2×10^7 J/kg,完全燃烧0.7 kg干木柴能放出多
少热量?假设这些热量全部被水吸收,能使多少千克水的温度由20 ℃升高到70 ℃?已知水的比热容为4.2×10^3 J/(kg·℃).
答案：
一、填空题：
1、做功 3.0*10^7/kg
2. 7.15×10^7J 等于
3. 1千克某种燃料完全燃烧放出的热量焦每千克J/kg
4. 有用功，完全燃烧，减少各种热损失，保证良好的润滑，减少因克服摩擦而额外消耗的功，
5. 内机械有用功完全燃烧
二、判断题：
1. √
2. ×
3. √
4. ×
三、选择题：
1.C
2.D
3.C
4.B
5.D
6.D
7.D
8.C
9.B 10.D 11.C 12.B 13.D 14.D
四、计算题：
1. 4.2 ×10^6 J，30℃
2. 8.4 ×10^6 J 40Kg
3 1.6
4 ×10^7 J 0.4m 3
4. 10.8kg
5. 11.2g
6. 3.75 ×10^2 m 3
7. 39.6%
8. 200Kg 2.1 ×10^7 J （2）1.25Kg
9.（ 1）4.6 ×10^8 J （2）5.68 Kg (3)2.5 ×10^3 N
10 .(1)3.9 ×10^5 J (2)1.5 ×10^7 J (3)2.6%
11. (1)2700N (2)135J (3)2025 W
12. 10 ℃
13、 Q ＝mq ＝0.21Kg × 4.6×10^7 J/ kg ＝9.66×10^6 J
m ＝Q吸/ c (t —to ) ＝9.66×10^6 J / 4.2×10^3J／(kg.9℃) ×(43℃–20℃) ＝100 kg
14、（1）Q ＝mq ＝ 1.2Kg × 4.6×10^7 J/ kg ＝5.52×10^7 J
P ＝Q / t ＝5.52×10^7 J / 600S ＝9.2×10^4 W （2）S ＝Vt ＝20m/s ×600S ＝ 1.2×10^4 m
W ＝FS ＝1.2x10^3N ×1.2×10^4 m ＝ 1.44×
10^7 J
P ＝W / t ＝1.44×10^7 J / 600S ＝2.4×10^4 W （3）汽车用来做有用功德那部分能量比燃料完全燃烧放出的能量少.因为燃料不能完全燃烧；机器转动的部件之间有摩擦；放出的高温废气带走一部分能量.
15、（1）Q吸＝cm（t－t0）＝4.2×10^3J／(kg.℃) ×5kg ×(100℃–20℃) ＝1.68×10^6 J
（2）：Q ＝mq ＝0.08Kg × 3.5×10^7 J/ kg ＝2.8×10^6 J η=Q吸/ Q总= 1.68×10^6 J / 2.8×10^6 J = 60% 16、 2.8.4×10^6 J 40 kg。