14.2 热机的效率
一．选择题
1．下列有关热和能的说法中，不正确的是（ ）
A．相同质量的燃料，热值越大，完全燃烧时放热越多
B．0℃的冰熔化成0℃的水时，温度不变，内能增加
C．发生热传递时，热量总是从内能大的物体传递给内能小物体
D．汽车发动机用水降温是因为水的比热容较大
2．下面关于汽油机与柴油机的说法中，不正确的是（ ）
A．汽油机与柴油机使用的燃料不同
B．柴油机采用压燃式点火，汽油机采用点燃式点火
C．柴油机气缸顶部有个喷油嘴，汽油机气缸顶部有个火花塞
D．柴油机与汽油机除使用的燃料不同外，在构造上完全相同
3．如图所示为内燃机的能量流向图，热机效率（η）等于（ ）
A．×100%
B．×100%
C．×100%
D．×100%
4．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，已知汽车的质量为2t，匀速行驶时所受阻力为车重的0.1倍，燃油的热值为4.6×107J/kg，g＝10N/kg，假设燃油完全燃烧。通过计算可知，下列计算结果正确的是（ ）
①汽车行驶速度是20km/h
②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107J
③汽车牵引力做功的功率是30kW
④汽车发动机的效率是20%
A．①和② B．②和③ C．①和④ D．②和④
5．甲、乙两种燃料，甲的质量是乙的2倍，甲、乙完全燃烧后放出的热量之比为3：2，则甲、乙两种燃料的热值之比为（ ）
A．3：4 B．4：3 C．2：3 D．3：2
6．晓雪对热学知识进行总结，下面是她的部分笔记，其中不正确的是（ ）
A．水的沸点是100℃
B．温度越高，分子的热运动越剧烈
C．0℃的冰熔化为0℃的水，内能增大
D．燃料的热值与燃料的质量没有关系
7．某摩托车的效率为34%，某汽车的效率为29%，这说明了（ ）
A．摩托车比汽车的功率大
B．摩托车比汽车做的有用功多
C．使用摩托车比使用汽车做功多
D．燃烧相同的燃料，摩托车将内能转化为机械能比汽车多
8．关于热学知识，下列说法正确的是（ ）
A．不同燃料燃烧时放出热量越多的热值越大
B．汽油机工作时提供动力的是做功冲程
C．热量一定是从内能大的物体传递给内能小的物体
D．固体、液体和气体中，气体间分子作用力较大
9．有经验的柴油机维修师，不用任何仪器，只是靠近柴油机排气管口观察和用鼻子闻一下，并将手伸到排气管口附近感觉一下尾气的温度，就能初步判断这台柴油机的节能效果。在同样负荷的情况下，关于柴油机的节能效果，下列判断正确的是（ ）
A．尾气的温度越高，柴油机越节能
B．尾气的温度越低，柴油机越节能
C．尾气的柴油味越浓，柴油机越节能
D．尾气的颜色越黑，柴油机越节能
二．多选题
10．小李家使用的燃气热水器，将30kg的水从20℃加热到45℃，消耗了0.15m3的天然气，已知水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），天然气的热值为4×107J/m3，则下列与该过程有关的结果和分析正确的是（ ）
A．水吸收的热量与水的末温成正比
B．水吸收的热量是3.15×106J
C．水吸收的能量转化效率是52.5%
D．热水器的能量转化效率与环境温度无关
三．填空题
11．农作物的秸秆可以回收加工制成秸秆煤。完全燃烧0.5kg的秸秆煤可放出 J的热量；若这些热量被质量为20kg，初温为20℃的水吸收，可使水温升高到70℃，则水吸收了 J的热量，此时烧水效率为 [已知q秸秆煤＝2.1×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg ℃）]。
12．水稻是喜温植物，春季育秧时，农民通常在傍晚向秧田灌水，早晨再将水放出，以防霜冻，这是因为水的 较大，当气温降低时，水能放出较多的热量，如果某秧田中水的温度降低了2℃，放出了3.36×107J的热量，则该秧田内的水的质量为 kg．（已知c水＝4.2×103J/（kg ℃））
13．一台柴油机完全燃烧一定质量的柴油放出的热量为1.0×109J，其中损失的热量为6.0×108J，则柴油机获得有用的机械能为 J，柴油机的效率为 。
14．如图所示，在试管中装些水，用软木塞塞住。加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲出去，这一过程与汽油机的 冲程的能量转化过程相同。酒精的热值是3.0×107J/kg，从开始加热到木塞冲出，燃烧10g酒精，酒精燃烧放出的热量是 J，若水蒸气对木塞做功是3×103J，该装置作为热机的效率是 。
15．我国汽车保有量在迅速增长，目前我国处于使用状态的汽车数量已突破2亿辆，每辆汽车每年耗油1.6吨，汽车内燃机的效率平均取值30%，如果把内燃机效率提高1%，我国每年可以节约燃油 t，相当于煤炭 t。（燃油的热值为4.5×107J/kg，煤炭的热值为3.0×107J/kg）
16．“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力。同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍说明“可燃冰”的 很大。以10倍的关系粗略计算，2kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为 J，这些热量可以使 kg的水从20℃加热至100℃[c＝4.2×103J/（kg ℃），q煤气＝4.2×107J/kg]。
17．一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为3600r/min，该柴油机1s对外做功 次。若其效率为30%，消耗5kg的柴油转化成的机械能是 J。（柴油热值为q＝4.3×107J/kg）
四．实验探究题
18．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相等，烧杯内的液体质量和初温也相同。
（1）比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过 来反映的（选填“温度计升高的示数”或“加热时间”）。
（2）比较不同物质吸热升温的特点，应选择 两图进行实验，比热容的概念采用比值定义法，物理学中，将物体温度升高时吸收的热量与它的 之比，叫做比热容。
（3）如果质量和初始温度均相同的a、b两种液体，吸热后它们的温度随时间变化的图象如图丁所示，由图可以看出， 液体的温度升高得较快，升高相同的温度 液体吸收热量多。
五．计算题
19．将700g 20℃的水温度升高至40℃，需吸收多少热量？若这些热量由90℃的热水降到20℃来提供，需要多少克热水？。
20．如图所示，是一辆汽车通过滑轮组提升重物的装置图，汽车部分参数如表。每次重物都以1m/s的速度匀速上升，提升重2400N的物体时，滑轮组的效率为80%，不计汽车所受的摩擦阻力、绳重及滑轮组的摩擦，取g＝10N/kg。
汽车部分参数
汽车重量 3t
车轮数 4个
每个车轮受力面积 250cm2
求：（1）提升重物时汽车对水平地面的压强；
（2）汽车拉绳的力做功的功率。
答案
1．C
2．D
3．B
4．D
5．A
6．A
7．D
8．B
9．B
10．BC
11．1.05×107；4.2×106；40%
12．比热容；4000
13．4.0×108；40%
14．做功；3.0×105；1%
15．1×107；1.5×107
16．热值；8.4×108；2500
17．30；6.45×107
18．（1）甲、乙；温度计升高的示数；（2）甲、丙；质量和升高温度的乘积；（3）a；b
19．5.88×104J， 200g
20．（1）3×105Pa
（2）3000W
