十四章内能的利用练习题.docx

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十四章内能的利用练习题

十四章内能的利用练习题

第十四章内能的利用

14.1热机

1.热机包括内燃机，柴油机和汽油机都属于内燃机，关于热机的下列说法中正确的是（　　）

A．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞

B．柴油机在吸气冲程中将柴油和空气的混合气吸入气缸

C．四冲程汽油机在工作过程中，进、排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程

D．在柴油机的压缩冲程中，机械能转化为柴油和空气混合物的内能

2.生活中常见的汽车和摩托车大多是采用四冲程汽油机来工作的．四冲程汽油机在一个工作循环中，下列说法不正确的是（　　）

A．对外做功一次B．有两次能量转化

C．曲轴转动两周D．压缩冲程把内能转化为机械能

3.从原理的发现到实际的应用，往往要解决许多技术上的难题．如图所示的汽油机只有在做功冲程中燃气才给活塞一个动力，但汽油机却可以连续工作，其中关键部件是（　　）

A．火花塞B．连杆

C．曲轴和飞轮D．进气门和排气门

4.热机是将______能转化成机械能的机器，如图所示是汽油机的_____冲程．美国《大众科学》杂志评出2006～2007年度奇思妙想十大发明，其中最引人注意的是“六冲程引擎”，这种引擎在完成四冲程工作后，会把水注入汽缸，使水瞬间变成水蒸气，从而带动活塞运动，产生第五冲程，为汽车提供动力．第六冲程是让水蒸气进入冷凝器，变成可再次注入汽缸中的水．请你指出该“六冲程引擎”的一个优点：

________．

5.如图所示，在透明塑料盒的底部钻一个孔，把电子式火花发生器的放电针管紧紧地塞进孔中，打开塑料盒盖，向盒中滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后揿动电火花发生器的按钮．你观察到的现象是_____．图中情景演示的是“四冲程”汽油机工作过程中的_______冲程，这个情景中________能转化为________能．

（1）发动机在做功冲程里，高温高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功，同时将________能转化为________能．

排   量

2.0L

输出功率

120kW

转   速

6000r/min

（2）有一台四缸发动机，其主要技术指标如右表所示．其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（既冲程长）．转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数．

①该发动机在1s内做功____J，单缸排量V=_____L．

②在每个做功冲程里，发动机做功W=____J．

（3）在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为W=p V，式中 p表示燃气对活塞的压强，则 p=_____Pa．（1L=10-3 m3）

14.2热机的效率

1.日常生活中，我们使用了干木柴、煤炭、液化石油气、天然气、酒精等多种燃料。

关于燃料的热值，下列说法中属于正确理解的是（　　）

A．燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比

B．燃料的热值跟燃料的质量成正比

C．容易燃烧的燃料热值一定大

D．就某种确定的燃料而言，它的热值是一个确定的值，跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关

2.载重大汽车使用的一般是柴油机，而小汽车使用的一般是汽油机，这是因为柴油机的效率比汽油机高。

柴油机的效率高是由于（　　）

A．柴油的热值比汽油的热值大

B．柴油的比热容比汽油的比热容大

C．柴油机气缸里的燃气产生的压强比汽油机里的高

D．柴油的密度比汽油的密度大

3.上海大众汽车有限公司正推出氢燃料电池轿车，用氢气作燃料是利用氢气的________大的优点．在标准大气压下，若氢气灶的热效率为80%，则3kg氢气完全燃烧放出的热量可将________kg的水从20℃加热到沸腾．[已知氢气的热值为1.4×108J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]．

4.一台单缸四冲程汽油机，做功冲程中将_____能转化为_____能．以汽油为燃料的某品牌小汽车行驶100km发动机牵引力所做的功为1.15×108J，消耗汽油10kg，小汽车发动机的效率为________．（汽油的热值q汽油=4.6×107J/kg）

5.小明同学为测量地球表面植物吸收太阳能的本领，他用一个脸盆装6kg的水，水面的表面积为0.1m2，经太阳垂直照射15min，温度升高了5℃，则水吸收的热量为________J，这部分热量是由________能转化来的；若地表植物接收太阳能的能力与水相同，则每平方米绿色植物每秒接收的太阳能为________J；若绿色植物在光合作用下每吸收1×103J的太阳能可以放出0.05L的氧气，那么，100m2绿地每秒可以放出________L的氧气．

6.近年来，我国部分省份开始推广使用乙醇汽油，乙醇汽油是由10%体积的乙醇与90%体积的汽油混合而成．已知乙醇的热值为2.4×107J/L，汽油的热值为3.3×107J/L．设混合后总体积不变，请计算乙醇汽油的热值为多少？

【趣味链接】

液化石油气，（LiquefiedPetroleumGas，简称LPG），石油产品之一，为无色气体或黄棕色油状液体，是丙烷和丁烷的混合物，通常伴有少量的丙烯和丁烯。

一种强烈的气味剂乙硫醇被加入液化石油气，这样石油气的泄漏会很容易被发觉。

液化石油气主要用作石油化工原料，用于烃类裂解制乙烯或蒸气转化制合成气，可作为工业、民用、内燃机燃料。

液化石油气在1910年由沃尔特·史内林博士首次生产出来，1912年出现了第一个商业产品。

液化石油气的热值高达4.6×107J/kg，一些不法商贩为牟取暴利，常将液化石油气与价格低廉、热值仅为2.9×107J/kg的二甲醚混合装入钢瓶内销售给客户．某市质监局对某液化石油气站销售的瓶装燃气进行检测：

将质量为100kg、初始温度为31℃的水装入容器内，用高效炉灶燃烧瓶内燃气加热容器中的水直至100℃恰好沸腾，瓶内燃气消耗了0.84kg．通过高效炉灶，水能吸收燃气完全燃烧释放热量的75%．

【拓宽延伸】

（1）瓶内燃气的热值是多少？

（2）该液化石油气站销售的瓶装液化石油气有无掺混二甲醚？

14.3能量的转化和守恒

1.根据能量的转化和守恒定律可知，能量在转化或转移的过程中，其总量__________．电能可以使电灯发光，同时产生内能散失在空气中，但这些内能却无法自动转化为电能．该现象说明能量的转化具有_____________．

2.某研究性学习小组对能量转化现象进行了研究，他们利用铁丝、镍铬丝、灵敏电流计等器材组成一个闭合电路，如图所示，A点为铁丝和镍铬丝绞合在一起组成的加热点．用打火机给A点加热时，观察到灵敏电流计的指针发生了明显偏转，这一实验现象说明了能可以转化成________能．

3.下列关于能量转化的实例，你认为说法正确的是（）

A．水轮机带动发电机发电——电能转化为机械能

B．燃料燃烧——化学能转化为内能

C．汽油机的做功冲程——机械能转化为内能

D．给蓄电池充电——化学能转化为电能

4.根据能量守恒定律，下列四幅图中仅发生能量转移的一组是:

（）

A．①②B．②③C．③④D．①③

5.下图表示白炽电灯将电能转化为光能和内能的大致比例，由此可以计算出白炽电灯的发光效率为_____________．

6.【科技前沿】下图是火箭发射时的壮观情景．

【问题延伸】火箭发射升空时，燃料通过燃烧将能转化为燃气的内能，燃气对火箭做功，又将内能转化为火箭的能．

第十四章内能的利用

1.随着石油的价格不断上涨，双燃料汽车逐渐进入人们的生活，这种汽车以天然气或汽油作为燃料．以下说法正确的是（　　）

A．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多

B．以天然气为燃料，汽车发动机的效率可以达到100%

C．在压缩冲程中，燃料混合物的温度升高，内能增大

D．汽油与天然气相比，燃烧时汽油对环境的污染较小

2.据中央人民广播电台报道：

我国科学家在南海发现了一种俗称“可燃冰”的冰块状天然气水合物，能源总量可达全国石油总量的一半，燃烧1m3的可燃冰释放的能量与164m3天然气相当．由上文可以判断，“可燃冰”（　　）

A．具有较高的内能B．具有较大的比热容

C．具有较大的热值D．只有燃烧时才有内能

3.我国是一个航天大国，2013年将实施“天宫一号”与“神舟十号”载人飞行任务，开展载人天地往返运输系统首次应用性飞行。

发射飞船的火箭常用液态氢作燃料，相同质量的氢和汽油完全燃烧，氢放出的热量约为汽油的3倍．下列说法正确的是（　　）

A．火箭发动机是一种热机

B．氢的热值约为汽油热值的三分之一

C．火箭上升时，以发射塔为参照物，火箭是静止的

D．火箭加速上升过程中，机械能保持不变

4.随着我国经济的高速发展，人们的生活水平日益提高，春梅家就刚刚购买了一辆小轿车。

轿车的发动机也是一种热机，关于“热机”，下列说法中正确的是（　　）

A．做功冲程的能量转化是机械能转化为内能

B．改进技术，可以使热机的效率达到100%

C．用水循环来降低热机的温度，主要是利用水蒸发时吸热的特性

D．冬天晚上要把热机水箱中的水放出，是防止气温降低时水凝固胀坏水箱

5.汽车的发动机一般是柴油机或汽油机，它把燃料燃烧放出的________能转化成为柴油机或汽油机的机械能．汽车发动机常用循环流动的水来帮助它散热，主要是利用了水的________较大的特点．在发动机压缩冲程中，通过________的方式改变了气缸内气体的内能．

6.转速为1200r/min的四冲程单缸内燃机，若每工作循环做功600J，该内燃机的功率为______W．若汽缸的横截面积为200cm2，活塞一个冲程运动的距离是30cm，则做功冲程产生的平均压力是________N，压强是________Pa．

【趣味链接】

火箭是以热气流高速向后喷出，利用产生的反作用力向前运动的喷气推进装置．它自身携带燃烧剂与氧化剂，不依赖空气中的氧助燃，既可在大气中，又可在外层空间飞行．火箭在飞行过程中随着火箭推进剂的消耗，其质量不断减小，是变质量飞行体．

现代火箭可用作快速远距离运送工具，如作为探空、发射人造卫星、载人飞船、空间站的运载工具，以及其他飞行器的助推器等．如用于投送作战用的战斗部（弹头），便构成火箭武器。

火箭是目前唯一能使物体达到宇宙速度，克服或摆脱地球引力，进入宇宙空间的运载工具，而火箭的速度是由火箭发动机工作获得的．

【拓展延伸】

（1）“神州飞船”是由我国自行研制的长征运载火箭发射升空的．当火箭在空中高速飞行时，它的头部与空气摩擦，温度可升至几千摄氏度，为了防止烧坏火箭内部搭载的仪器和设备，常在火箭的头部涂有一层特殊的材料，为什么？

（2）用水作汽车发动机的冷却液，液态氢作火箭的燃料，是由于（　　）

A．水的比热容较小，氢的热值较大B．水的比热容较大，氢的热值较小

C．水的比热容较大，氢的热值较大D．水的比热容较小，氢的热值较小