热机的效率随堂练习 人教版物理九年级上册

第11讲热机的效率
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知识点1 热机和内燃机
1．热机的种类很多，如、等，内燃机是指或在内燃烧，把能转化为能，又通过做功，把能转化为能的动力机械．
2．如图所示，往试管内倒些水，用软木塞塞紧管口，加热试管使水沸腾，一会儿，水蒸气就把软木塞冲出．在这一现象中，能量的转化或转移过程为：先是能转化为能，接着是________能传递给，最后对________做功，将能转化为能．
3．关于热机的叙述正确的是 ( )
A．热机是把机械能转化为内能的机器
B．热机是把内能转化为机械能的机器
C．内燃机的四个冲程，每个冲程都把内能转化为机械能
D．以上说法都正确
知识点2 汽油机
4．图所示为内燃机工作时的某冲程示意图，该冲程是 ( )
A．吸气冲程
B．压缩冲程
C．做功冲程
D．排气冲程
5．在内燃机工作的四个冲程中，发生内能和机械能相互转化的是 ( )
A. 吸气冲程和压缩冲程B．压缩冲程和做功冲程
C. 做功冲程和排气冲程D．排气冲程和吸气冲程
6．汽油机工作的时候，活塞在汽缸里往复运动，活塞从汽缸的一端运动到另一端叫做一个__________，四冲程汽油机的工作过程由_________、__________、________、____________四个冲程组成，其中只有__________冲程是燃气对外做功．完成一个工作循环曲轴要转___________周．
知识点3 热值
7．干木柴的热值约为1.2×107 J／kg，那么 ( )
A. 1 kg干木柴燃烧时放出的热量约为1.2×107 J
B．0.5 kg干木柴完全燃烧时放出的热量约为0.6×107 J
C．0.5 kg干木柴的热值约为0.6×107 J／kg
D．0.5 kg干木柴完全燃烧时放出的热量约为1.2×107 J
8．1 kg汽油用去了一半，剩下的汽油 ( )
A. 热值变为原来的一半
B．比热容变为原来的一半
C．热值和比热容都不变
D．热值和比热容都变为原来的一半
知识点4 有关热值的计算
9．氢气的热值为1.4×108 J／kg，其燃烧产物不污染环境，是一种清洁能源．我国于1980年成功地研制出国内第一辆以氢气为动力的汽车．若这种汽车行驶1 h需要l.6×108J的热量，则每小时需要消耗氢气__________kg(不计热量损失)．
10．75 dm3天然气完全燃烧放出的6.3×105 J热量中的50％被水吸收，则这些热量能将多少千克25℃的水烧开?此时环境大气压为l个标准大气压．
11．随着生活水平的提高，轿车已逐步进入我国普通百姓家中．已知某国产轿车每行驶l00 km消耗8 L 汽油(1 L=10－3m3)，汽油的密度为0.71×103 kg／m3，热值为4.6×107 J／kg．则：
(1)10 kg汽油完全燃烧所产生的热量是多少焦?
(2)该轿车行驶100 km消耗的汽油的质量是多少千克?
(3)当该轿车以50 kW的功率在平直公路上以72 km／h的速度匀速行驶时，它所受到的阻力是多少牛?
知识点5 热机的效率及环境保护
12．下列关于热机和环境保护的说法中正确的是( )
A．热机的大量使用会造成环境污染
B．所有的热机都是用汽油作燃料
C．汽车排出的尾气都是有毒气体
D．热机所产生的噪声，可以被热机上的消声器完全消除
13．下列提高热机效率的方法中，不可行的是 ( )，
A．减少各种热损失
B．加入润滑油，减少机器部件间的摩擦
C．充分利用废气的能量，如建热电站
D．减少消耗的总能量
14．一台汽油机在一个工作循环中消耗了10 g汽油(热值为4.6×107 J／kg)，这些汽油完全燃烧产生的热量是__________J．若这台汽油机的效率为30％，则一个工作循环中输出的有用机械能为__________J．
综合能力提升训练
1．内燃机在做功冲程中，高温气体迅速膨胀而做功，此时气体的温度和内能变化的情况是 ( ) A．温度降低，内能减小 B．温度不变，内能不变
C．温度升高，内能增大 D．温度降低，内能增大
2. 如图所示是道路维修时常用的路面钻机 (俗称“啄木鸟”)，该机械利用压缩气体推动活塞将钻头打入
路面。

气体推动活塞时是将能转化为能；钻头制成锥形是为了____________；
“啄木鸟”中用到了柴油机，若其效率是40%，则完全燃烧50妇柴油对外做的有用功是___________J (柴油的热值是4.35×107 J／kg)．
3．(创新题)如图所示，是小华和同学们利用酒精灯加热试管中的水，直至将塞在试管口的塞子冲出的实验示意图．根据下表提供的数据，解答以下问题．
物质名称密度比热容热值
酒精0.8×103 kg／m3 2.4×103 J／(kg·℃) 约3.O×l07 J／Kg
水 1.O×l03 kg／m3 4.2×103 J／(kg·℃)
(1)如果在实验中完全燃烧了0.56 g的酒精，那么这些酒精放出的热量是多少?
(2)上一问中酒精放出的热量若完全用来加热水，能将质量为多少的水从20℃加热到沸腾?（一标准大气压）
(3)一个最多能装500 g水的瓶子，最多能装多少克的酒精?
(4)为发烧的病人用酒精擦洗降温是一种常用而有效的方法．这种降温方法利用了什么物理原理?
4．(物理与生产)设计汽车发动机时，既要考虑能量的利用效率，也要考虑发动机的冷却问题．
(1)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．0.5 kg水在冷却系统中
＝4.2×103 J／(kg·℃)]
升高50℃，所吸收的热量是多少? [c
水
(2) 柴油在某汽车发动机汽缸内燃烧时，如果每分钟释放1.2×107 J的能量，发动机输出的功率是8.5
×104 W，则此汽车发动机的效率是多少?
实践训练实战训练
1．汽油机的一个工作循环有四个冲程，图是_____________冲程，在此冲程中_______能转化为机械能．
2．在汽油机的一个工作循环中，内能转化为机械能的是________冲程，其他三个冲程都是靠飞轮的_________来完成的。

3．科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立刻向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压的水蒸气，推动活塞再次做功。

水蒸气温度_________(选填“升高”、“降低"或“不变”)，其内能________(选填
“增大”、“减小”或“不变")．这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的_______，为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是_________冲程．
4.用天然气灶烧水，燃烧0.5 m3的天然气，使l00 kg的水的温度从20℃升高到70℃．已知水的比热容c
＝4.2×103 J／(kg·℃)，天然气的热值q＝7.O×l07 J／m3．求：
(1)0.5 m3天然气完全燃烧时放出的热量Q放．
(2)水吸收的热量Q吸．
(3)燃气灶的效率 。