第2节 热机的效率 知识点题库

一杯酒精烧掉一半以后,剩下的酒精()

A . 热值与比热容都减半 B . 热值与比热容都不变 C . 热值不变,比热容减半 D . 热值减半,比热容不变
某热机的效率是40%,表示它每做l00J的有用功(   )
A . 需要2.5s的时间 B . 燃料完全燃烧放出的能量是400J C . 燃料完全燃烧放出的能量是250J D . 将消耗60J的无用功
2017年5月18日,我国南海神狐海域1200米的深海下,试采天然气水合物(又称“可燃冰”)成功.处于1200米深度位置的开采设备所受到的海水压强为Pa(ρ海水=1.03×103kg/m3).已知1m3的可燃冰分解后可释放出约0.8m3的水和164m3的天然气.天然气的热值约为2×107J/m3 , 则1m3的可燃冰完全燃烧可释放出J的热量.
人体象热机一样,也需要消耗能量.假如一个成人跑步时身体消耗的能量为7.2×106J,这些能量相当于完全燃烧kg的干木柴 (干木柴的热值为1.2×107J/kg),在我们生活中,天然气越来越受到人们的欢迎,原因是:从热学方面讲,天然气的热值较(大、小),而且从环保角度来说天然气的优点是
2017年12月2日,一声令下,深圳无人驾驶公交正式上路了,这是中国首次,全球首例在开放道路上进行无人驾驶.下面是无人驾驶公交车的部分参数,请回答下面问题.

  1. (1) 蓄电池充满一次电,以额定功率行驶,可以行驶多少时间?
  2. (2) 若汽油的热值是3.2×107J/L,那么行驶500km,汽油完全燃烧放出的热量是多少?
下列配对选项中完全正确的是(    )
A . B . C . D .
小红在实验室用酒精把质量是150g,初温是60℃的水加热到100℃,则水吸收的热量是J;若酒精加热的效率是14%,至少需要燃烧g酒精,过程中是利用了方式使水的内能增加。[c=4.2×103J/(kg•℃),q酒精=3.0×107J/kg]。
用燃气灶烧水,燃烧0.5kg的煤气,使50kg的水从20℃升高到70℃.已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),煤气的热值为4.2×107J/kg。求:
  1. (1) 0.5kg煤气完全燃烧放出的热量。
  2. (2) 水吸收的热量。
  3. (3) 燃气灶烧水的效率。
下列燃料热值的说法中,正确的是(   )
A . 质量为1kg的无烟煤的热值小于质量为2kg的无烟煤的热值 B . 因为酒精的热值高于干木柴的热值,所以燃烧酒精放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多 C . 相同质量的不同燃料完全燃烧时,放出热量多的燃料热值大 D . 同种燃料完全燃烧时的热值大于不完全燃烧时的热值
如图甲所示,为了提倡环保型新能源开发,减少现有能源的消耗,武汉某学校学生宿舍使用太阳能电辅热水器。天气晴朗时,则只吸收太阳能就可以使水温升至足够高(最高可达100℃),阴雨天时,在吸收太阳能的同时还可以利用电辅助加热使水温达到我们的需求。已知无论什么天气条件下,水箱中水温不低于20℃.表丁所示是学校物理兴趣小组在某个晴天获得的相关信息,其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m2面积上的太阳能。

太阳照射时间/h

装水量/kg

吸热板面积/m2

冷水温度/℃

热水温度/℃

太阳辐射功率/J•(m2•h)﹣1

水的比热容/J•(kg•℃)﹣1

10

10000

250

20

70

1.68×106

4.2×103

  1. (1) 由于晴天热水器产生水温过高不可直接洗浴,所以安装了混水阀如图乙所示,当天晚上某同学洗澡时调节热水流量是0.06L/s,冷水流量是0.065L/s,则该同学洗澡时的水温为多少?(不计热损失)
  2. (2) 求晴天时该太阳能电热水器能量的转化效率。
  3. (3) 在阴雨天时,太阳能吸热板吸收较弱的太阳光使水温升高,但是热水温度达不到生活需求,所以必须采取电辅加热。电辅加热装置的控制系统是由一个测温电路和智能开关组成,每天17:00时温度显示器显示水箱内水温低于40℃时,智能开关闭合,电辅加热装置才会处于工作状态,当水温达70℃时,智能开关断开,停止加热。图丙为测温电路原理图,其中电源电压恒定不变为6V,R0为定值电阻,A为温度显示器(实质是一个量程为0~50mA的毫安表),Rx(测温探头)为热敏电阻(其阻值随水温的变化而变化),热敏电阻的阻值与温度的变化关系图象如图戊所示。无论晴天还是阴雨天,在保证每一个电学元件安全的情况下,求R0的最小阻值为多少?如果R0取最小阻值时,毫安表的示数为多少毫安时水温刚好为70℃?
如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量也相同。假设燃料完全燃烧释放热量都被液体吸收。

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  1. (1) 若比较不同燃料的热值,应选择两图进行实验,燃料完全燃烧放出热量的多少,是通过来反映的,通过本次试验得到的燃料热值与实际热值相比偏(选填“大”或“小”)。
  2. (2) 若比较不同物质的吸热本领,应选择两图进行实验;不同物质吸热的多少是通过来反映的。
下列关于热现象说法正确的是(   )
A . 内燃机的做功冲程是将机械能转化为内能 B . 现代火箭用液态氢作燃料,是因为氢的比热容大 C . 高压锅是利用增大锅内气压来降低液体沸点工作的 D . 打气筒在打气时,筒壁发热主要是通过做功改变了内能
长征五号运载火箭,因载箭体巨大被大家称为“胖五”,2019 年 12 月 27 日,其成功发射升空,标志着我国航天事业取得通向深空的通行证。“胖五”采用液态氢作燃料,是因为氢具有较大的;最终将氢燃烧释放的内能转化为能,以实现“胖五”的升空。
一辆轿车以90kW的恒定功率启动作直线运动,且整个运动过程中受到的阻力不变,速度v与时间t的关系如图所示,试求:

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  1. (1) 在0~10s时间内汽车发动机做功多少?
  2. (2) 汽车匀速行驶时,牵引力为多大?
  3. (3) 若燃烧1kg汽油可使汽车匀速行驶4.6km的路程,则汽车发动机的热效率为多少(汽油的热值q=4.6×107J/kg)?
如图所示的是建设公路时的载重汽车为了防止汽车行驶时发动机温度过高载重汽车安装了一个水箱与发动机相接触。下表是该汽车的参数。已知汽车在平直公路上匀速行驶时所受阻力是汽车总重的0.02倍,某次汽车满载以10m/s的速度在平直路上匀速行驶108km消耗柴油30kg;装满的水箱中水温升高了80℃。(c=4.2×103J(kg•℃),q柴油=4.0×107J/kg,g取10N/kg)

自重/t

10

满载时的总质量/t

20

水箱容积/L

50

请你根据以上信息解决下列问题:

  1. (1) 水箱中水吸收的热量是多少?
  2. (2) 载重汽车在平直路面上满载匀速行驶时牵引力的功率是多少?
  3. (3) 载重汽车在此行驶过程中的热机效率是多少?
随着科技的发展,氢燃料新能源公交车慢慢在投放使用。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,被认为是21世纪最理想的能源。[c=4.2×103J/(kg•℃)、q=1.4×108J/kg]求:
  1. (1) 质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量;
  2. (2) 若这些热量全部被质量为200kg,温度为15℃的水吸收,求水升高的温度;
  3. (3) 如果氢燃料公交车以140kW恒定功率匀速直线行驶,其效率为60%,则燃烧0.3kg的氢燃料可使公交车行驶多少时间?
太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息

太阳照射时间/h

装水量  /kg

吸热板面积/m2

水升高的温度/℃

水的比热容/J(kg·℃)-1

太阳辐射功率/J·(m2 ·h)-1

10

100

2.5

50

4.2×103

1. 68×106

其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m2面积上的太阳能.

求:

  1. (1) 水在10h内吸收的热量;
  2. (2) 如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧多少m3的天然气;(天然气的热值为8.4×107J/m3 , 天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收)
  3. (3) 该太阳能热水器的能量转化效率.
小王和小明利用如图两套装置探究①“不同物质吸热升温的现象”以及②“不同燃料充分燃烧放热的现象”,液体和燃料的质量以及种类根据实验的需要和方便进行正确选取。
  1. (1) 两个实验中都要控制(填“燃料、杯中液体”)质量相等;

  2. (2) 在探究“不同物质吸热升温的特点”时,物质吸热的多少是通过来反映的;在探究“燃料燃烧放出的热量”,燃烧放热多少是通过来反映的(填写序号);

    A.温度计上升的示数                 B.加热时间

  3. (3) 假设在两个探究中根据所测数据都画出了如图图像(不计热量的损失),则根据图像可计算出,探究①“不同物质吸热升温的现象”中,图像一和图像二表示两种物质的比热容之比为;②“不同燃料充分燃烧放热的现象”中,图像一和图像二表示两种燃料的热值之比为
为了测量某种液体的比热容,某实验小组同学用酒精灯给某液体加热,已知酒精的热值3.0×107J/kg,热量20%被液体吸收。测得2kg的液体温度升高30℃,消耗酒精24g,则这种液体的比热容为J/(kg·℃)。
如图所示的白鹤滩水电站是实施西电东送”的国家重大工程,是世界在建规模最大的水电工程正式投运后,每年可向华东地区输送的电能,相当于火力发电站燃烧标准煤所获得的电能,标准煤的热值取 , 下列说法中错误的是(   )

A . 水能是可再生能源 B . 水电站将水的机械能转化为电能 C . 煤炭是不可再生能源 D . 火力发电站的发电效率为50%