cB>2cA.
故答案为:
C.【分析】因为水的质量、初温相等,AB两物体使水温升高的温度不同,根据公式Q=cm△t判断出吸收热量多少的关系,即可以知道道A、B物体放出热量多少的关系;最后水与物体的温度相同,根据水的末温高低,即可以知道物体A、B的末温高低,再根据公式Q=cm△t判断出两个物体比热容的大小关系.
3.【答案】C
【解析】【解答】解:
由能流图可知:
燃料完全燃烧放出的热量为E,有用机械能即有用功为E2,所以内燃机的效率可表示为η=
×100%=
×100%.
故选C.
【分析】热机的机械效率是指有用功与燃料完全燃烧放出热量的比值.
4.【答案】B
【解析】【解答】解:
酒精的比热容、密度、热值,都是表示酒精的某种特性;是从不同的角度来描述酒精的特性,只与物质的种类和状态有关,是一般不发生变化的量;一瓶酒精用去一半,剩下的酒精质量变为原来的一半;则剩下的酒精的比热容、密度、热值不变.
故选B.
【分析】
(1)密度是物质的一种特性,每种物质都有自己的密度,不同物质的密度一般不同,质量、体积的变化一般不会引起密度的变化,只有气体在膨胀和被压缩时,密度会发生明显的变化;
(2)每种燃料都有自己的热值,热值是燃料的特性,不随质量而变化;
(3)比热容是物质的特性,不随质量而变化,物质的状态变化会引起比热容的变化.
5.【答案】C
【解析】【解答】解:
汽油机的转速是3600r/min,即60r/s,因一个工作循环,曲轴转两圈,对外做功一次,所以,该汽油机每秒可以做功30次,完成120个冲程.
故选C.
【分析】在四冲程汽油机中,一个工作循环,曲轴转两圈,对外做功一次,完成4个冲程.
6.【答案】B
【解析】【解答】因
=
=
=
=
,所以Q1=Q2.
故应选:
B.
【分析】解答本题,只要根据热量的计算公式求比值,即可进行判断大小.本题考查了对热量计算公式的应用,只要熟记公式,并能正确进行公式变形,即可轻松求解.
7.【答案】D
【解析】【解答】燃料的热值仅与燃料的种类有关,而与燃料的燃烧程度、质量都无关,故AB错误;由于不确定燃料是否完全燃烧,故C错误;热值是燃料的一种特性与燃料的质量无关,不同的物质热值一般不同,D说法正确。
故选D。
8.【答案】A
【解析】【解答】A、燃料的热值与燃料的种类有关系,与燃料的质量和燃烧状况无关,A符合题意;
B、燃烧1千克某种燃料完全燃烧放出的热量叫这种燃料的热值,B不符合题意;
C、热值大小与燃料的质量多少无关,C不符合题意;
D、燃料不论是否完全燃烧,其热值都是不变的,D不符合题意;
故答案为:
A.
【分析】本题考查了热值的相关知识,要理解热值是指质量为1千克某种燃料完全燃烧放出的热量,热值的大小只与燃料的种类有关,与其他因素无关.
9.【答案】A
【解析】【解答】解:
发射火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量,故A正确.故选A.
【分析】热值是指1千克的某种燃料完全燃烧后释放的能量,热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时,释放出的热量越多,所以在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小.
10.【答案】D
【解析】【解答】解:
A、燃料的热值只与燃料的种类有关,与燃料的燃烧程度无关,故A错;B、热值大小与燃料是否容易燃烧无关,故B错;
C、煤的热值比干木柴大,说明1kg的煤完全燃烧放出的热量比1kg干木柴完全燃烧放出的热量多.本选项的说法中不一定完全燃烧,故C错;
D、燃料的热值只与燃料的种类有关,与燃料的质量无关,故D正确.
故选D.
【分析】1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值.热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关.
11.【答案】C
【解析】【解答】由于氢具有较高的热值,相同质量的物质在完全燃烧时能够放出的热量较多,C符合题意.
故答案为:
C.
【分析】1千克某种燃料完全燃烧放出的热量,叫热值.热机工作时将内能转化机械能.
二、填空题
12.【答案】热值;5.04×105
【解析】【解答】解:
烧开一锅水比过去他们家用液化气所用的时间少了,是因为天然气的热值高;水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×1.5kg×(100℃﹣20℃)=5.04×105J.
故答案为:
热值,5.04×105.
【分析】烧开一锅水比过去他们家用液化气所用的时间少了,就说明天然气的热值高,完全燃烧相同质量的天然气和液化气,天然气燃烧放热多;知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量.
13.【答案】80;20
【解析】【解答】解:
四冲程汽油机的飞轮转速为2400r/min,则该飞轮每秒钟转40圈;
因为一个工作循环飞轮转2圈,完成四个工作冲程,做功1次,所以1s内,飞轮转40圈,活塞往复运动40次,共20个工作循环,80个冲程,做功20次.
故答案为:
80;20.
【分析】汽油机的一个工作循环由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程组成.在一个工作循环中曲轴转2圈,飞轮转2周,做功一次.
14.【答案】完全燃烧
【解析】【解答】热机消耗的总能量是燃料完全燃烧放出的能量,所以答案为“完全燃烧”。
【分析】准确掌握热机效率的定义即可简单解题。
本题考查的是热机的效率。
15.【答案】1.68×107;100
【解析】【解答】解:
(1)消耗420g天燃气释放的热量:
Q=mq=0.42kg×4.0×107J/kg=1.68×107J;
(2)由题知,Q吸=80%Q放=80%×1.68×107J=1.344×107J,由Q吸=cm(t﹣t0),可得,1.344×107J=4.2×103J/(kg•℃)×40kg×(t﹣30℃),解得t=114℃,因为当时气压为1标准大气压,故这些热量可使40kg的水由30℃升高到100℃将不再升高.
故答案为:
1.68×107;100.
【分析】
(1)根据Q=mq计算出天然气燃烧放出的热量;
(2)水吸收的热量和天然气放出的热量相等,根据Q吸=cm(t﹣t0)的变形式求出水的末温
16.【答案】8.4×106;3.36×107;25%
【解析】【解答】解:
①水吸收的热量:
Q吸=cm水△t=4.2×103J/(kg•℃)×50kg×(60℃﹣20℃)=8.4×106J;
②0.8kg煤气完全燃烧放出的热量:
Q放=m煤气q=0.8kg×4.2×107J/kg=3.36×107J;
③燃气灶烧水的效率:
η=
=
×100%=25%.
故答案为:
8.4×106;3.36×107;25%.
【分析】
(1)知道水的质量、水的比热容和水的初温和末温,利用吸热公式求水吸收的热量;
(2)知道煤气的质量和煤气的热值,利用Q放=mq计算煤气完全燃烧放出的热量;(3)水吸收的热量是有用的能量,煤气完全燃烧放出的热量为总能量,利用效率公式求燃气灶烧水的效率.本题考查了学生对吸热公式、燃料燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用,因条件已给出,难度不大.
17.【答案】8.4×107
【解析】【解答】解:
2.1m3天然气完全燃烧放出的热量:
Q放=Vq=2.1m3×4.0×107J/m3=8.4×107J.
故答案为:
8.4×107;
【分析】已知天然气的热值和体积,可利用公式Q放=Vq计算完全燃烧2.1m3的天然气放出的热量.
三、计算题
18.【答案】①完全燃烧0.14kg的焦炭放出的热量:
Q放=
=0.14kg×3.0×107J/kg=4.2×106J;
②由题意可知,Q吸=25%×Q放=25%×4.2×106J=1.05×106J,
由
得水的质量:
m水=
=
=5kg。
答:
0.14kg的焦炭完全燃烧放出的热量是4.2×106J;若这些热量的25%被温度为25℃的水吸收,则能使5kg的水温度升高到75℃。
【解析】【分析】
(1)已知焦炭的质量和热值,根据Q=
求0.14kg的焦炭完全燃烧放出的热量;
(2)由题意可知,Q吸=25%×Q放,知道水的初温和末温,利用
求出可加热水的质量。
本题考查学生对燃料完全燃烧放出热量公式、吸热公式和效率公式的掌握和运用,计算时要注意升高到(末温t)和升高(温度的变化量△t)的区别,关键是公式及变形公式的灵活运用,难度不大。
19.【答案】这些水吸收的热量的为:
1.26×107J
【解析】【解答】这些水吸收的热量为:
Q吸=c水m(t﹣t0)
=4.2×103J/(kg•℃)×50kg×(85℃﹣25℃)
=1.26×107J.
答:
这些水吸收的热量的为:
1.26×107J.
【分析】知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量.
四、解答题
20.【答案】解:
由图象可知,CD段冰完全熔化为水,水的温度从0℃增加到10℃,
则水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×200×10﹣3kg×(10℃﹣0℃)=8.4×103J.
答:
在CD段吸收的热量是8.4×103J
【解析】【分析】由图象可知,CD段是水,温度从0℃增加到10℃,又知道水的质量和比热容,根据Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量.
21.【答案】已知:
汽油的质量m=0.2kg,热值q=4.5×107J/kg,有用功W=1kW•h=3.6×106J,
求:
(1)汽油完全燃烧时放出的热量Q放=?
;
(2)汽车发动机的效率η=?
解:
(1)汽油完全燃烧时放出的热量“
Q放=mq=0.2kg×4.5×107J/kg=9×106J;
(2)汽车发动机的效率:
η=
×100%=
×100%=40%.
答:
(1)汽油完全燃烧时放出的热量为9×106J;
(2)汽车发动机的效率为40%.
【解析】【分析】
(1)根据Q放=mq求出汽油完全燃烧时放出的热量;
(2)根据题意可知,获得1kW•h能量消耗0.2kg汽油,根据η=
求出热机的效率.
五、综合题
22.【答案】
(1)解:
完全燃烧4.2m3的天然气放出的热量:
Q放=Vq=4.2m3×4.0×107J/m3=1.68×108J
(2)解:
水吸收的热量:
Q吸=Q放=1.68×108J,由于Q吸=cm△t得,
水升高温度:
△t=
=
=40℃;
热量可以使1000kg的水从30℃升高到:
△t=t﹣t0,
末温t=△t+t0=30℃+40℃=70℃.
【解析】【分析】
(1)知道天然气的热值和质量,利用Q放=vq求天然气完全燃烧放出的热量;
(2)天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收,即Q吸=Q放,求出水吸收的热量,再根据吸热公式求水升高的温度值.
23.【答案】
(1)解:
水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×50kg×(50℃﹣10℃)=8.4×106J
(2)解:
0.8kg煤气完全燃烧放出的热量:
Q放=mq=0.8kg×4.2×107J/kg=3.36×107J
(3)解:
煤气灶烧水的效率:
η=
×100%=
×100%=25%
【解析】【分析】
(1)知道水的质量、水的比热容和水的初温和末温,利用吸热公式求水吸收的热量;
(2)知道煤气的质量和煤气的热值,利用Q放=mq计算煤气完全燃烧放出的热量;(3)水吸收的热量是有用的能量,煤气完全燃烧放出的热量为总能量,利用效率公式求燃气灶烧水的效率.