热机的效率知识点题库

（8分）某中学为学生供应开水，用锅炉将200 kg的水从25℃加热到100℃，燃烧了6 kg的无烟煤。水的比热容是4.2 ×10 ³ J／(kg·℃)，无烟煤的热值是3.4×l 0 ⁷ J／kg。求：
（1）锅炉内的水吸收的热量；（2）无烟煤完全燃烧放出的热量；
（3）此锅炉的效率。

某家庭用燃气热水器将质量为100kg，温度为20℃的自来水加热到50℃，消耗的天然气体积为1m³（假设天然气完全燃烧）．已知水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），天然气的热值为3.2×10⁷J/m³ ．求：

（1）天然气完全燃烧放出的热量；
（2）水吸收的热量；
（3）该热水器工作时的效率．

小兵同学想知道一辆小汽车的实际效率是多少，他从驾驶员师傅处了解到，该汽车100km耗油约7kg，从书上查得汽油的热值q=4.6×10⁷J/kg，他又测出在平直公路上，人用644N的水平拉力可使汽车匀速前进．（空气阻力不计）求：

（1）该小汽车行驶100km，消耗的总能量是多少？
（2）该小汽车匀速行驶100km，做的有用功是多少？
（3）该小汽车的效率是多少？
（4）若汽油充分燃烧，汽油燃烧放出的总能量转化成了哪几种形式的能？

在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，用酒精灯给烧杯中的水加热，烧杯中盛有20℃、质量为100g的水，在一个标准大气压下加热至沸腾，假如完全燃烧酒精3g。[水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），酒精的热值为3.0×10⁷J/kg]求：

（1）水吸收的热量是多少？
（2）此过程中酒精灯烧水的热效率。
（3）科学研究表明：1g 100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收2.26×10³J的热量。水开始沸腾后持续观察沸腾现象，同时发现水的质量减少了5g，求此过程水汽化成水蒸气所吸收的热量。

小亮家有一辆轿车，爸爸在给他讲车的性能时，总是说“2.0的排量”，却很少说“功率”，为此小亮特地从网上查到了排量的定义：活塞从上止点移动到下止点所通过的“工作容积”称为气缸排量．如果发动机有若干个气缸，所有气缸“工作容积”之和称为发动机排量．小亮从说明书上查到家中的轿车采用的是LFX直列四缸发动机，排量为2．OL；从网上查找到了这种轿车的输出功率与转速的关系如图所示．（已知所使用汽油的热值为4.6×10⁷J/kg，密度为0.71×10³kg/m³）

（1）根据如图分析，在发动机转速为1000～5000r/min范围内，它的输出功率与转速大致成关系．
（2）小亮又向爸爸询问了一些实测数据：一般路况下，平均车速为100km/h时，发动机转速为2000r/min，平均油耗为10L/lOOkm．参考图中的数据，分析这辆汽车在这种状态下行驶时，发动机的效率约为。（保留小数点后一位）
（3）当发动机转速为3000r/min时，则发动机每个工作循环所需要的时间为s；设做功冲程燃气对活塞的平均压强是p₀ ，发动机排量为V_排，每个活塞的受力面积为S，活塞移动距离为L，则发动机转速为n时该轿车的输出功率P与发动机排量为V_排的关系式为：
A．np₀V_排/2 B．np₀V_排C.2np₀V_排D.4np₀V_排．

标准大气压下完全燃烧0.042m³的煤气放出的热量是J．若50%的热量被水吸收，能使质量为2.5kg初温为25℃的水升高℃．[q_煤气=4.0×10⁷J/m³ ， c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]

某工地用燃气灶烧水，使50kg水从20℃升高到70℃，消耗了0.5kg的煤气，已知水的比热容为4.2×10³J／(kg·℃，煤气的热值为4.2×10⁷J/kg。求：

（1） 0.5kg煤气完全燃烧放出的热量？
（2）水吸收的热量？
（3）燃气灶烧水的效率？

小红学习了热学知识后，她想估算一下她家每天做饭、炒菜需要的热量，于是小红仔细记录了她家每天做饭、炒菜需要的时间，并把它折算成烧水的时间，相当于在标准大气压下每天将 30kg、20℃的水烧开[c 水=4.2×10³J/(kg·℃)]。

（1）小红家每天做饭、炒菜需要多少热量？
（2）如果普通煤炉效率为 20%(c 煤=3×10⁷J/kg)，那么小红家每天做饭、炒菜至少需要多少千克的煤？
（3）试评析使用家用煤炉烧水的主要缺点有哪些？（写出一条即可）

随着人们的生活水平的提高,汽车走进千家万户。关于小汽车涉及的知识说法正确的是( )

A . 用水做发动机的冷却剂是因为水蒸发吸热 B . 小汽车使用汽油作为燃料 C . 精心保养可使发电机的效率达到 100% D . 排出的尾气对环境没有任何污染

关于热机的效率，下列说法中正确的是（）

A . 做的有用功越多，效率一定越高 B . 消耗的燃料越少，效率一定越高 C . 做功越快，效率一定高 D . 做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高

一台单缸四冲程汽油机，气缸横截面积为400cm² ，活塞冲程长为30cm，做功冲程燃气的平均压强是5×10⁵pa，飞轮转速是240r/min。求：

（1）求该汽油机的输出功率；
（2）如果该汽油机每分钟消耗汽油60g，汽油完全燃烧所放出的热量；
（3）求汽油机的效率。（汽油的热值为4.6×10⁷J/kg）

关于热值和热机效率，以下说法正确的是（）

A . 燃料燃烧越充分，燃料的热值越大 B . 燃料燃烧越充分，热机效率越低 C . 减小废气带走的热量，能提高热机效率 D . 热值越大的燃料，放出的热量越多

页岩气是一种以游离或吸附状态藏身顶岩层或泥岩层中的非常规天然气，被国际能源界称之为“博弈改变者”的气体，正在改写世界的能源格局，而我国的页岩气可采储量居世界首位，用页若气将10kg的水从20度加热，水温升高了80度，其热效率为14%，水的比热容是4.2×10³J/kg·℃)，页岩气的热值约为3×10⁷J/m³。在此过程中试求

（1）水吸收的热量
（2）消耗的页岩气的体积

为了节约能源，需要提高热机效率，关于提高热机效率，下列说法正确的是（）

A . 尽量使燃料充分燃烧 B . 尽量减少废气带走的热量 C . 尽量增加热机工作时间 D . 采用先进的制造技术，能将热机的机械效率提高到100%

如图所示，是内燃机能量转化流程图。其中①②③④分别对应的是（）

A . 燃料的内能散热和损失的机械能废气带走的能量有用的机械能 B . 燃料的化学能散热和损失的机械能有用的机械能废气带走的能量 C . 燃料的化学能散热和损失的机械能废气带走的能量有用的机械能 D . 燃料的内能散热和损失的机械能有用的机械能废气带走的能量

国产飞机“运20”在高空中飞行时，在恒定的水平推力作用下，沿水平方向匀速航行10min，需要燃烧航空燃油80kg，已知飞机发动机输出的有用功为1.92×10⁹J，航空燃油的热值为q=4.0×10⁷J/kg。求：

（1）发动机的有用功率是多少瓦？
（2） 80g航空燃油完全燃烧放热是多少？
（3）在这段时间内该发动机的热机效率是多大？

下列说法错误的是（）

A . 热机工作的过程是将燃料燃烧获得的内能转化成机械能的过程。 B . 为了防止热机过热，通常用水来降温，是利用水的比热容大的特性。 C . 可以采用增大热机功率的方法来增大热机的效率。 D . 热机的大量使用会造成环境污染。

为保障全校师生的饮水安全，学校安装了热效率达 $\text{[math]}$ 的现代化高效节能锅炉。该锅炉采用优质煤燃料，每天可以提供 $\text{[math]}$ 开水。已知水的比热容为 $\text{[math]}$ ，优质煤的热值为 $\text{[math]}$ ，求：

（1） $\text{[math]}$ 的水温度从 $\text{[math]}$ 升高到 $\text{[math]}$ ，需要吸收的热量；
（2）若（1）中热量由该高效节能锅炉提供，需要燃烧优质煤的质量。

运20飞机是我国研究制造的新一代大型运输机，具有航程远、载重大、飞行速度快、巡航高度高、低速性能佳等特点。它的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，使发动机获得向前的动力。若运20飞机在高空中飞行时发动机提供的机械功率是3×10⁷W，沿水平方向匀速航行 1h需要燃烧航空煤油 5000kg。已知飞机航空煤油的热值为4×10⁷J/kg。试求在这1h内∶

（1）航空煤油完全燃烧放出的热量是多少？
（2）该飞机发动机的热机效率是多大？

今年2月百度宣布旗下无人驾驶品牌“萝卜快跑”在深圳进行开放载人测试运营服务，深圳市民也能够乘坐无人驾驶的出租车。已知某款无人汽车，其质量为1.6×10³kg，汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶75min，消耗汽油6.4kg，所受的阻力是汽车总重的0.05倍，汽油的热值是q=4.5×10⁷J/kg。求：

（1）汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，汽车发动机的牵引力。
（2）汽车行驶75min牵引力做的功。
（3）汽车发动机的效率。

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