初中物理沪科版九年级全册第四节 热机效率和环境保护优秀综合训练题

三、热机与热机效率

知识点1   内燃机

1．内燃机，是一种动力机械，它是通过使燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。根据燃料的不同分为汽油机和柴油机。

2．四冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程

3．汽油机与柴油机的区别 

1．下列关于热机的描述正确的是（　　）

A．汽油机和柴油机点火都靠的是火花塞 

B．汽油机的活塞运动一个周期对外做一次功 

C．柴油机比汽油机效率高，是因为它对空气的压缩比更大 

D．热机在工作过程中，把活塞的内能转化为机械能

2．关于热机，下列说法正确的是（　　）

①汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞

②柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合气吸入气缸

③在压缩冲程中有很明显的机械能转化为内能的过程。

④在做功冲程中存在着化学能转化为内能的过程

⑤在做功冲程中存在着内能转化为机械能的过程；

⑥汽油机和柴油机除了做功冲程外，其他三个冲程都是依靠飞轮的惯性完成的

A．①②③④⑤⑥正确    B．①②③④⑥正确

C．②③⑤⑥正确         D．③④⑤⑥正确

3．随着人民生活水平的不断提高，小汽车已进入了千家万户，小汽车的发动机一般都是四冲程汽油机。以下是四冲程汽油机工作示意图，其中做功冲程是（　　）

A． B． 

C． D．

4．如图所示是四冲程汽油机的剖面图，关于其四个冲程的描述错误的是（　　）

A．吸气冲程中，汽油和空气的混合物进入汽缸 

B．压缩冲程中，活塞的机械能转化为燃气的内能 

C．做功冲程中，具有很明显的机械能转化为内能的过程 

D．排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量中很大部分

 知识点2  热值

1．含义

热值表示燃料质量的一种重要指标。单位质量（或体积）的燃料完全燃烧时所放出的热量。常用的热值单位，J/kg（固体燃料和液体燃料），或J/m3（气体燃料），符号q。热值反映了燃料燃烧特性，即不同燃料在燃烧过程中化学能转化为内能的本领大小，不随质量、体积的变化而变化。

2．公式

q=Q放/m(固体）；q=Q放/v(气体）

5．下列关于热值的说法正确的是（　　）

A．燃料燃烧时，用的燃料越多，燃料的热值越大 

B．燃料燃烧时，放出的热量越多，燃料的热值越大 

C．相同质量的不同燃料燃烧时，放出热量较多的燃料，热值较大 

D．相同质量的不同燃料完全燃烧时，放出热量较多的燃料，热值较大

6．下列说法正确的是（　　）

A．热值大的燃料完全燃烧，放出的热量一定多 

B．物体的温度不变，它的内能一定不变 

C．物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量 

D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递

7．哈尔滨市正在进行的老旧小区改造措施惠及万民，其中为房屋外墙安装保温层、更换门窗等措施可减少散热，提高室温，实现“节能减排”，因此某居民楼一冬天可节约燃煤2.8×104kg，这些煤完全燃烧可放出的热量为 　         　J，这些热量可使太阳岛人工湖中1.0×108kg的水温度升高 　         　℃。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤的热值为3.0×107J/kg]

8．2020年5月5日，我国长征五号B运载火箭成功发射。火箭使用的燃料是液态氢，这是利用液态氢 　    　的特点，装载2000kg的液态氢完全燃烧放出的热量是 　    　J（q氢＝1.4×108J/kg）。火箭高速运动过程中，与空气摩擦温度急剧升高，这是通过 　    　的方式改变火箭内能。

9．合理分类和利用垃圾可以变废为宝，在一定条件下，1kg垃圾能“榨”出0.17kg燃料油，若燃料油的热值为4.0×107J/kg，则这些燃料油完全燃烧释放出的热量为 　        　J，燃烧时燃料油的化学能转化为 　        　能；如果这些热量的42%被水吸收，则可以使 　        　kg的水温度从20℃升高到100℃，这是通过 　        　的方式改变水的内能。

 知识点3  热机效率

1．含义

转变为有用功的热量跟燃料燃烧时放出的热量的比叫做热机的效率，也叫热机的有效效率。通常用百分数来表示。

2．公式

η=Q有/Q放×100%

10．某轿车的质量为2300kg，轿车用了500s匀速通过了一个平直且长为10000m的隧道，轿车行驶时所受阻力为车重的0.02倍（g取10N/kg），忽略轿车的长度，求

（1）轿车通过隧道的速度大小：

（2）通过隧道时，轿车的牵引力；

（3）通过整个隧道，轿车的牵引力所做的功；

（4）根据轿车仪表盘的油耗显示，推算出通过这个隧道消耗了0.5kg的汽油，则这段时间里轿车的发动机的效率是多少？（汽油热值q＝4.6×107J/kg）

11．如图是建造楼房时常用的混凝土泵车，它使用柴油提供动力，能将搅拌好的混凝土抽到高处进行浇灌，该车正常工作时每小时将60m3的混凝土输送到10m高的楼上，消耗柴油2kg，已知g取10N/kg，混凝土密度ρ混凝土＝4.3×103kg/m3，柴油热值q柴油＝4.3×107J/kg，求泵车的效率。

12．某中学用焦炭作为燃料供应开水，若焦炭放出1.26×106J的热量。问：

（1）若这些热量全部被10kg的煤油吸收，能使煤油的温度升高多少？（煤油未沸腾）

（2）若这些热量有25%被水吸收，能将多少kg的水从25℃加热到100℃？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）、c煤油＝2.1×103J/（kg•℃）]

13．网传新型高效混合燃气即将问世。如图是燃气汽车，我市大部分的燃气汽车都是由汽油动力车改造的。若某款汽车改装之前，油箱内可承装50kg的汽油，装满一箱油可从本溪开到承德。改装为新型高效混合燃气车后，装满“油箱”的是0.24m3的混合燃气。汽车只用半箱“油”就可跑到承德。（汽油的热值q汽油＝4.6×107J/kg，新型混合燃气的热值q混合燃气＝11.5×109J/m3）

试计算：（1）完全燃烧50kg汽油能释放出多少热量？

（2）若汽油机的效率为30%，从本溪开到承德汽车做了多少有用功？

（3）新型高效混合燃气汽车的效率为多少？