热机的效率知识点题库

一辆汽车，总重为1.2×10⁴N，四个轮胎与地面接触的总面积为0.12m² ，该车在平直公路上匀速行驶1h，消耗汽油10L，汽油完全燃烧放出的热量有30%转化为机械能．（汽油的热值为4.6×10 ⁷J/kg，密度为0.7×10³kg/m³ ， g=10N/kg）求：

（1）该车静止在水平路面上时，对路面的压强是多少？
（2） 10L汽油完全燃烧放出的热量是多少？
（3）这段时间内该汽车发动机的功率是多少千瓦？（功率的计算结果保留小数点后一位）

如图所示为内燃机的能流图，则内燃机的效率可表示为（　　）

A . η= $\text{[math]}$ ×100% B . η= $\text{[math]}$ ×100% C . η= $\text{[math]}$ ×100% D . η= $\text{[math]}$ ×100%

下面的图表是从某台电热饮水机说明书上收集到的信息．经分析得知，当开关S闭合时，饮水机处于加热状态，S断开时，饮水机处于保温状态．为了测量它加热时的实际功率，小明断开其它所有用电器，只将该饮水机接入家庭电路中，闭合开关S，测得热水箱中的水从20℃升高到100℃，所用时间为7.5min，同时观察到家中标有“1200r/kW•h”字样的电能表转盘转过120转（r）．根据以上信息，求：

热水箱容量	1L
额定电压	220V
加热时额定功率	880W

（1）电阻R₁的阻值（不考虑温度对阻值的影响）；
（2）饮水机热水箱中的水从20℃升高到100℃时所吸收的热量[C_水=4.2×10³J/（kg•℃）]；
（3）饮水机加热时的实际功率；
（4）饮水机此加热过程中的热效率．

甲柴油机的效率比乙柴油机的效率低，这表明（）

A . 甲的功率比乙小 B . 甲做的功比乙少 C . 甲消耗的柴油多 D . 甲柴油机将内能转化成机械能的百分比小

关于热值、热机、热机效率，下列说法中错误的是（）

A . 四冲程汽油机在工作过程中，做功冲程把内能转化为机械能 B . 汽油机吸气冲程吸入汽油和空气混合物，柴油机吸气冲程只吸入柴油 C . 柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油大 D . 热机效率高的汽油机甲比热机效率低的汽油机乙，消耗的汽油多

为减少空气污染，部分公交车改用天然液化气为燃料，其主要成分就是甲烷，热值为3.6×10⁷J/m³ ．如果一辆公交车满载乘客时总质量是6×10³kg，那么10m³甲烷气体完全燃烧产生的能量可供公交车满载时以36km/h的速度匀速行驶100min．匀速行驶中公交车受到的平均阻力为车重的0.05倍．（g=10N/kg）

求：

（1）这段时间内公交车牵引力所做功的功率；
（2）若10m³的甲烷气体完全燃烧所产生的能量被水完全吸收，则能将多少千克的水从20℃加热到刚沸腾．【标准大气压下；c_水=4.2×10³J/（kg•℃）；结果保留一位小数】
（3）这段时间内公交车发动机的效率是多大？

为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是（）

A . 让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全 B . 在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损失 C . 尽量减少热机内部各部件间的摩擦 D . 尽量增加热机的工作时间

两辆排量相同的小汽车以相同的速度行驶相同的路程，则（）

A . 耗油量小的那辆汽车的内燃机做功少 B . 耗油量大的那辆汽车的内燃机做功快 C . 耗油量小的那辆汽车的内燃机效率高、性能好 D . 两辆汽车的热机效率相同

某热机的效率是40%，表示它每做100 J的有用功( )

A . 需要2.5 s的时间 B . 消耗的燃料完全燃烧放出的能量是400 J C . 消耗的燃料完全燃烧放出的能量是250 J D . 将消耗60 J的无用功

柴油机的效率为40％，用这台柴油机工作时，完全燃烧2千克的柴油可做有用功焦．(柴油的燃烧值3.3×10⁷焦／千克)

太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息，求：

（1）水在10 h内吸收的热量。
（2）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少米³的天然气(天然气的热值为8.4×10⁷ J/m³ ，天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收)。
（3）该太阳能热水器的能量转化效率。

某家庭需要将50kg、20℃的水加热到60℃作为生活用热水，他们利用煤气灶烧水，需燃烧0.8kg煤气．已知煤气的热值q＝4.2×10⁷J/kg，水的比热容c＝4.2×10³J/（kg·℃）。

求：

（1） 50kg、20℃的水加热到60℃需吸收的热量；
（2）完全燃烧0.8kg煤气放出的热量；
（3）煤气灶烧水的效率

“国庆”假期，小明一家驱车外出旅游。当汽车以108km/h的速度在高速公路上匀速行驶时，汽车受到的阻力是整车重的0.08倍，效率为40%．已知汽车整车质量为1500kg，油箱容积为50L．（汽油热值q＝3.3×10⁷J/L，g＝10N/kg），求：

（1）汽车匀速前进受到的阻力是多大？
（2）这时汽车牵引力做功的功率是多少？
（3）该车加满一箱汽油，按照以上速度最多可以匀速行驶多远的路程？

校车在平直的公路上以54km/h的速度匀速行驶20min，受到的平均阻力是6×10³N，消耗柴油7.5L。（q_柴油=4×10⁷J/kg，ρ_柴油=0.8×10³kg/m³）求：

（1）发动机做有用功的功率。
（2）发动机的效率。

为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是（）

A . 尽量增加热机的工作时间 B . 尽量减少热机内部各部件间的摩擦 C . 让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全 D . 在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损失

关于热机的效率，下列说法中不正确的是（）

A . 热机做的有用功越多，效率一定越高 B . 燃料的热值越大，效率一定越高 C . 热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高 D . 热机做功越快，效率一定高

如图是四冲程汽油机的工作过程中冲程；如果该汽油机每秒转60转，则该汽油机每分钟做功次；若该汽油机功率为10kw，机械效率为36％，使用的乙醇汽油热值为4×10⁷J/kg，则汽油机工作1小时消耗kg乙醇汽油。

太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息

太阳照射时间／h	装水量／kg	吸热板面积／m²	水升高的温度／℃	水的比热容／J(kg·℃)^-1	太阳辐射功率／J·(m²·h)^-1
10	100	2.5	50	4.2×10³	1. 68×10⁶

其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m²面积上的太阳能．

求：

（1）水在10h内吸收的热量；
（2）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少m³的天然气；（天然气的热值为8.4×10⁷J／m³ ，天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收）
（3）该太阳能热水器的能量转化效率．

如图所示为某种型号的多功能洒水车，它空载时的质量为3t，配备了一个内深为1m的大容量水箱，底部有一个面积为0.003m²的放水孔。若多功能洒水车在水平地面上匀速行驶时受到的阻力恒为总重的0.08倍，某次该车满载（装满）后由静止开始在水平面上启动，在启动（加速）过程中，发动机消耗100g柴油。测得汽车牵引力的功率及其瞬时速度随时间的变化情况分别如图甲和图乙所示。已知g=10N/kg，ρ_水=1.0×10³kg/m³ ， q_柴油=4.0×10⁷J/kg，燃油完全燃烧。求：

（1）该洒水车满载时，若用质量不计的小钢片从外部堵住放水孔，则需对小钢片施加的外力至少是多少N？
（2）该洒水车在启动（加速）过程中热机效率是多少？
（3）该洒水车水箱的容积是多少m³？

某家用轿车的总质量1200kg，家用轿车的额定功率30kW，每个轮胎与地面的接触面积0.02m²。求：

（1）该家用轿车静止在水平地面上时，对地面的压强是多大？
（2）若该家用轿车在额定功率下以72km/h的速度匀速行驶在平直的公路上，则该车发动机的牵引力是多少？
（3）该家用轿车仍以72km/h的速度匀速行驶10min，消耗汽油1.2kg，该车发动机的效率是多少？（假设汽油完全燃烧，汽油热值q=5.0×10⁷J/kg）

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