第十四章 第2节 热机的效率(重点练)

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 mq

η⨯⨯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/h

②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.8×107J

③汽车发动机的效率是20%

④汽车牵引力做功的功率是30kW

A．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=

6.9km

1

(56045)h

3600

s

t

=

⨯+⨯

=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=

7

7

1.3810J

=

6.910J

W

Q

⨯

⨯

放

=20%故③正确；④该汽车牵引力

所做功的功率P=

7

1.3810J

560s+45s

W

t

⨯

=

⨯

=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。