热机的效率测试题附答案.docx

热机的效率测试题附答案.docx

《热机的效率测试题附答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《热机的效率测试题附答案.docx（6页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

热机的效率测试题附答案

热机的效率测试题（附答案）

1、选择题

1我国随着航天事业发展需要正在研制大功率液氢发动机这种发动机主要是因为氢是有A．较小的密度        B．较大的比热容C．较高的热值        D．较低的沸点

3.（13德州）下列有关热和能的说法中正确的是

 A． 物体内能增大，一定从外界吸收热量． B汽油机在做功冲程中把机械能转化为内能 

C． 物体的温度越高，分子无规则运动越剧烈 D燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多．

4.（12漳州）烧开同样一壶水，完全燃烧的干木材与完全燃烧的无烟煤质量不同，是因为干木材和无烟煤具有不同的

A．热值         B．比热容        C．内能        D．热量

5.（11孝感）一瓶酒精用去一半，则剩下的酒精

A．比热容减半     B．热值减半     C．密度减半    D．质量减半

6.（10兰州）关于燃料的热值，以下说法中正确的是

  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

  B．燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值

  C．燃料燃烧时，质量越大，热值越大

  D．燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小

7.（10娄底）近几年煤炭价格较高，少数不法商贩将煤矸石、破碎石掺在优质煤中高价销售，客户为不上当，最恰当的方法是检测煤的

  A．温度      B．质量       C．热值     D．比热容

8.（09山东临沂）．2009年4月15日零时16分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，成功将第二颗北斗导航卫星送入预定轨道。

“长征三号丙”运载火箭采用液态氢做为火箭的燃料，原因是液态氢具有

A．较大的比热容  B．较低的沸点  C．较大的热值 D．较高的凝固点

二、填空题

1.（13广东）在汽油机的四个冲程中，机械能转化为内能的是     冲程。

已知汽油的热值为4.6×107J/kg，则完全燃烧100g汽油放出的热量为        J。

2.（13达州）被誉为“气都”的达州,天然气储量丰富，天然气是   （选填“可再生”“不可再生”）能源.小明同学需要在标准大气压下烧开初温为20℃、质量为3kg的一壶水，如天燃气完全燃烧放出热量的80%被水吸收，则要完全燃烧     m3的天然气.[天然气的热值取3.0×107J／m3，C水=4.2×103J/（kg•℃）] 

3.（13南充）某中学为学生供应开水，用焦炭作为燃料，已知焦炭的热值是3×107J/kg，现完全燃烧了4.2kg的焦炭，放出的热量       设该热觉有25%被水吸收，能将        kg的水从25℃加热到100℃。

[已知C水=4.2×107J/（kg•℃）]。

4.（13江苏盐城）用煤气灶把2kg，初温为30℃的水烧到80℃，消耗了20g煤气，已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值为4.2×107J/kg，则水吸收的热量为  J，煤气完全燃烧放出的热量为   J，煤气灶烧水的效率为    %。

 5.在常温常压下，完全燃烧___________酒精放出的热量可以使1Okg水的温度升高5O℃．（假设酒精燃烧放出的热量完全被水吸收，酒精热值为3.OxlO7J/kg） 

6.可燃冰是一种神秘的冰晶体，它具有热值大、储量好、能直接点燃等特点，目前我国正在研究它的开发利用。

它的热值约1.4×1010J/m3，则2m3的可燃冰完全燃烧后放出的热量为   J，可燃冰属于   能源（填：

”常规”或”新”）。

7.（12安顺）一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量为6.6×106J，这些能量相当于完全燃烧0.55kg的干木柴才能得到。

则干木柴的热值为  ，如果用掉一半后，干木柴的热值将变为  。

8.（12揭阳）热气球充气时气囊不断膨胀，受到的空气浮力   （填“变大”、“变小”或“不变”）。

一次充气过程中消耗了2kg热值为4.4×107J/kg的天然气，这些天然气完全燃烧放出的热量为   J。

9.新疆冬季房屋内多靠“暖气”取暖。

“暖气”中用水做输运能量的物质，是因为水的_______大；改用煤气做燃料来给水加热，是因为煤气的_____高，且清洁污染小。

10.国家“西气东输”工程正源源不断地向我市输送清洁能源——天然气。

天然气燃烧时，可以将________能转化为内能。

已知天然气的热值为4×107J/m3,则每输送100m3的天然气，完全燃烧后就相当于向我市输送了_____J的能量。

11.（11宁夏）质量相同的两种燃料，密度大的，体积_______；它们完全燃烧，热值大的，放出的热量_________。

12.16．天然气是一种清洁燃料，沈阳市部分公交车和出租车开始使用天然气来代替柴抽或汽油。

天然气是________（填“可再生”或“不可再生”）能源，它燃烧时释放的内能转化为汽车的________能。

已知天然气的热值为7×107J/m3，某汽车消耗2L天然气所释放的热量为________J（假设天然气完全燃烧）。

13.王磊家最近开通了天然气，细心的他发现同样条件下烧开同一壶水比过去用液化气所用时间短了，这主要是由于两种燃料的 ——不同；若现将1．5kg初温为20℃的水烧开（标准大气压下），需要吸收的热量为  ——J。

已知水的比热容为4．2×103J/（kg•℃）。

 14.（11宜宾）养成低碳生活好习惯正在兴起。

据有关研究表明，在保证生活需要的前提下，每人每年少买一件不必要的衣服，可节约1．5kg的标准煤（相应减排二氧化碳6.4kg）。

若2.5kg标准煤完全燃烧，则可产生的热量是______J，而且煤是_______能源（选填“可再生”或“不可再生”）。

（煤的热值=3.0×l07J/kg） 

 15.目前清远市很多家庭已用上天然气，天然气与煤气相比，其优点之一是天然气的热值      （选填“较大”或“较小”），完全燃烧0.5m3的天然气放出的热量是    J，天然气属于 （选填“一次”或“二次”）能源．（q天然气=4×107J/m3）

16.（11宜昌）汽油的热值为4.6×107J/kg，现有汽油2kg，选其中一半完全燃烧，放出的热量是______J，剩余汽油的热值是______J/kg．

17.（10潜江、天门、仙桃）天然气、煤气的热值和价格如表一所示，在相同条件下使用         （选填“天然气”或“煤气”）更经济。

小明家一个月用去70元的煤气费，则小明家一个月所用煤气完全燃烧放出的热量为              J。

18.（10南京）“低碳”是指较低的温室气体（二氧化碳为主）排放．核电站在运行过程中无温室气体排放，不会造成空气污染．我省田湾核电站是利用______能来发电的，现每年需要50t的核燃料，而同等规模火电站每年需要6×106t的煤炭．6×106t的煤炭完全燃烧放出的热量是______J（煤炭的热值为2.9×107J／kg）．

19．太阳能是一种清洁能源．某太阳能热水器每天能使500kg的水温度升高30℃，那么这些水吸收的热量为__J，这些热量相当于完全燃烧___m3的天然气放出的热量．[天然气的热值取7×107J/m3，水的比热容c=4.2×103J／（kg•℃）]　　

20.（10大理）我国古代人类利用“钻木取火”的方式获取火种，如图所示，钻木利用了      方式方法增大物体的内能，现代社会人们利用清洁能源获得能量，完全燃烧0.3m3的天然气可以放出热量         J。

（天然气的热值为7.5×107J/m3）

21.（10遵义）在我国实施的“西气东输”工程中，两部地区的天然气被送到缺乏能源的东部地区。

天然气与煤相比，以热学角度分析它突出的优点是    ；从环保角度分析它突出的优点是        （天然气、煤的热值分别是1.14×108J／kg、3×107J／kg）。

22.市区的一些街道安装了太阳能路灯，灯杆顶端的太阳能电池板白天将太阳能转化为电能，给灯杆下方的蓄电池充电，将电能转化为   能储存起来，夜晚蓄电池提供电能使路灯发光。

若在一定时间内，太阳光辐射到该太阳能电池板的能量为3.0×107J，这与完全燃烧  kg煤放出的热量相当（煤的热值是3.0×l07J/kg）。

23（09十堰）十堰市在未来几年将用上天然气，若某个家庭预计每月使用天然气4m3，这些天然气完全燃烧放出的热量是________J，相当于_______kg柴薪完全燃烧放出的热量。

（天然气的热值约为7.5×107J/m3，柴薪的热值约为1×107J／kg）   

4、综合应用题

1.（13苏州）太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之能热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃．求：

（1）热水器中的水吸收的热量Q；[水的比热容C=4.2×103J/（kg．℃）]

（2）热水器5小时内接收到的太阳能E；（3）热水器的效率η；

（4）若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气？

（煤气的热值q=4.2×107J/kg，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收）

2.某研究小组为测量垂直于太阳光的面积为1米2表面上，每秒钟接受到的太阳能，用自制太阳能热水器做实验。

经多次试验得到自制太阳能热水器吸收太阳能的效率为50%。

控制太阳能热水器接受太阳光垂直照射的面积始终是2米2，太阳能热水器内的水的质量为100千克，水的初温为200C，经8750s时间后上升到450C【C水=4.2×103）/（kg•℃）】。

请计算：

（1）、在上述过程中太阳能热水器内的水吸收热量是多少焦耳？

（2）、垂直于太阳光的1米2表面上，每秒钟接受到的太阳能是多少焦耳？

3.（13南京）用燃气灶烧水时，把2.2kg初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了45g天然气（假设天然气完全燃烧）。

已知天然气的热值为4.4×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。

⑴天然气属于_______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。

在烧水过程中，大量向外散失的能量不会自动再汇集回来，这说明能量的转化和转移是有_________的。

⑵水的内能增加了_______J。

 ⑶燃气灶烧水的效率为_______。

4（10成都）2009年3月发布的《钢铁产业调整和振兴规划》提出，到2011年，我国钢铁行业节能减排要取得明显成效。

重点大中型企业吨钢综合能耗不超过620千克标准煤，吨钢耗用新水量低于5吨，吨钢烟粉尘排放量低于l．0千克，吨钢二氧化碳排放量低于l．8千克，二次能源基本实现l00％回收利用，冶金渣近l00％综合利用，污染物排放浓度和排放总量双达标。

已知水的密度ρ水=1.0×103kg／m3，标准煤的热值q=3．4×107J／kg。

求：

（1）5t水的体积。

（2）620kg标准煤完全燃烧放出的热量。

 5．（10分）（2015•桂林）认识自然，亲近自然．初春学校组织学生到桂东北的猫儿山山脚下一农庄进行社会实践活动，小明携带一个质量为1kg的合金锅、一台如图甲所示的便携式丁烷气炉（内置一瓶新的燃气，参数如图乙所示），爱探究的小明通过手机上网查到便携式燃气炉的热效率为30%，丁烷气体的燃烧效率为90%，野炊地水的沸点为96℃，测出当地水的温度为26℃，[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃锅的比热容为0.8×103J/（kg•℃）]

（1）完全燃烧0.1kg的丁烷气体可以放出多少焦耳的热量？

（2）需多少焦耳的热量，才能使合金锅内2kg的水温度升高50℃？

（3）如果燃气炉以最大火力工作，一瓶燃气最多能持续燃烧1.4h，这样能够把质量为多少千克的水烧开？

（最后结果保留1位小数）．

1C2A3C4  A5D6A7C8C

1压缩  4.6×1064.2×105 2不可再生  0.042312.6×107J     100   

48.4×105  505 0.07Kg62.8×1010  新71.2×107J/kg  1.2×107J/kg8变大  8.8×107J9比热容   热值10　化学  4×10911小   多12不可再生   机械（动）   1.4×108

13热值   5.04×105 147.5×107   不可再生15较大   2×107    一次

164.6×107   4.6×10717天然气； 1.95×10918核      1.74×1017

19　6.3×107   0.920做功   2.25×10721热值大（或完全燃烧相同质量的燃料放出的热量多）  污染小（或无污染）22化学   1233×108   30

四1    

（1）8.4×106J 

（2）2.1×107J （3）40% （4）0.2kg

2      

（1）1.05×107J 

（2）1200J

3解：

（1）天然气是不可再生资源，在烧水过程中，大量向外散失的能量不会自动再汇集回来，说明在能的转化和转移的过程中，能量转化和转移是有方向性；

（2）水吸收的热量：

　　　Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×2.2kg×（100℃-20℃）=7.392×105J，即水的内能增加了7.392×105J；

（3）天然气完全燃烧放出的热量：

Q放=mq=45×10-3m3×4.4×107J/kg=1.98×106J；

燃气灶的效率：

η=（Q吸/Q放）x100%=（7.392×105J/1.98×106J）x100%=37.3%

4  解：

（1）由ρ=m/v 得：

V=m/ρ=5.0×103kg/（1.0×103kg／m3）=5m3

（2）Q=mq=620kg×3.4×107J/kg=2.108×1010J

5

（1）知道丁烷气体的质量和热值，利用Q放=mq求完全燃烧0.1kg的丁烷气体可以放出的热量；

（2）知道水的质量、比热容和温度变化，利用Q吸=cm△t求使合金锅内2kg的水温度升高50℃吸收的热量；

（3）燃气炉以最大火力工作时，知道燃气消耗的质量，而甲烷气体的燃烧效率为90%，

则燃气燃烧时所放出的热量Q1=Q放×90%；又知道便携式燃气炉将其燃气燃烧所放出能量的30%供给水加热，则水吸收的热量Q2=Q1×30%，再由Q吸=cm△t求能烧开水的质量．

解答：

解：

（1）完全燃烧0.1kg的丁烷气体可以放出的热量：

Q放=mq=0.1kg×9×107J/kg=9×106J；

（2）使合金锅内2kg的水温度升高50℃吸收的热量：

Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×50℃=4.2×105J；

（3）燃气炉以最大火力工作时，燃气消耗的质量为m气=0.15kg/h×1.4h=0.21kg，

由题知，甲烷气体的燃烧效率为90%，则燃气燃烧时所放出的热量：

Q1=Q放×90%=m气q×90%=9×107J/kg×0.21kg×90%=1.701×107J，

又知道便携式燃气炉将其燃气燃烧所放出能量的30%供给水加热，则水吸收的热量：

Q2=Q1×30%=1.701×107J×30%=5.103×106J，

由Q吸=cm△t得能烧开水的质量：

m水=

=

≈17.4kg．

答：

（1）完全燃烧0.1kg的丁烷气体可以放出9×106J的热量；

（2）需4.2×105J的热量，才能使合金锅内2kg的水温度升高50℃；

（3）如果燃气炉以最大火力工作，一瓶燃气最多能持续燃烧1.4h，这样能够把质量为17.4kg的水烧开．