热机的效率 知识点题库

道路维修时常用的路面钻机(俗称“啄木鸟”),该机械利用压缩气体推动活塞将钻头打入路面.气体推动活塞时是将 能转化为 能;钻头制成锥形是为了 ;“啄木鸟”中用到了柴油机,若其机械效率是40%,则完全燃烧50 kg柴油对外做的有用功是 J(柴油的热值是4.3×107J/kg).

建筑工地上有一台大型汽车吊,把100t建筑材料从地面吊到34.4m高处,汽车吊做的有用功为J.在这过程中,汽车吊消耗柴油的质量为2.0kg,则完全燃烧2.0kg柴油释放的内能为J,该过程中汽车吊的效率为%,(柴油的热值为q=4.3×107J/kg,取 g=10N/kg)
以汽油为燃料的观光汽车沿某盘山公路以36km/h的速度匀速行驶,经过15min从山脚到达山顶;汽车上山时沿路面获得的牵引力恒为9.2×103N.已知汽油完全燃 烧释放的热量转化为汽车牵引力做功的效率为30%,汽油热值q=4.6×107 J/kg,求:
  1. (1) 汽车上山时牵引力的功率;
  2. (2) 从山脚到山顶汽车发动机做的功;
  3. (3) 汽车从山脚到山顶消耗汽油的质量.
油电混合动力汽车是新型节能汽车。这种汽车启动时内燃机并不工作,而是由动力蓄电池组通过驱动电机向车轮输送能量;当车以高速匀速行驶或动力蓄电池组储存电能过低时,内燃机启动,此时在向车轮输送能量的同时也给动力蓄电池组充电。若车辆需要全力加速时,内燃机和动力蓄电池组同时向车轮输送能量。已知某型号混合动力汽车所用的动力蓄电池可储存的最大电能是1.0×108J。若测试人员驾驶该车在平直公路上以80km/h的测试车速匀速行驶0.5h,内燃机消耗燃油2. 5kg,蓄电池组的电能增加了最大电能的10%;从汽车的使用说明书知知道,汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示。则:

  1. (1) 该汽车测试行驶中牵引力做了多少功?
  2. (2) 该汽车测试行驶中若燃油完全燃烧可放出多少热量?
  3. (3) 该汽车内燃机的效率是多大?(燃油的热值为4.6×107J/kg)
一辆小汽车的额定功率为30kW.当它以额定功率在水平路面上匀速直线行驶10min,消耗汽油1.3kg,则
  1. (1) 小汽车以额定功率匀速直线行驶10min牵引力所做的功为多少?
  2. (2) 完全燃烧1.3kg汽油放出的热量为多少?
  3. (3) 小汽车发动机的效率为多少(汽油的热值为4.6×107J/kg)?
一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动,其 图象如图所示,在第10s时速度达到 ,通过的路程为120m。求:

  1. (1) 在 内汽车的平均速度;
  2. (2) 设汽车在行驶过程中所受阻力不变,大小为 那么在 内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少焦耳?
  3. (3) 若发动机的转化效率为 ,则 内燃烧了多少千克汽油? 已知汽油的热值大约为
如图所示是我国自主研制的新型气垫两栖登陆艇。该艇满载后的总质量为2.0x105kg.在一次测试中,登陆艇在水中匀速直线行驶1200m,所用的时间为40s;这一过程消耗的燃油完全燃烧能够提供总能量为8x107J。设该艇在测试中受到的阻力始终为2.0x104N(g取10N/kg,ρ=1.0x103kg/m3),求:


  1. (1) 登陆艇在测试中的行驶速度;
  2. (2) 登陆艇满载源浮在水上时排开水的体积:
  3. (3) 登陆艇在测试中牵引力做的功;
  4. (4) 发动机在这一过程中的效率。
有两台单缸四冲程柴油机,它们在做功冲程中每做功一次,对外输出的有用功相等。甲、乙两柴油机输出的有用功率之比为4:3,甲柴油机的效率为32%,乙柴油机的效率为36%,则甲、乙柴油机在相同的时间内飞轮的转数之比为,乙柴油机在某工作时间内消耗了10kg的柴油,则甲柴油机在相等的时间内消耗的柴油为
下列关于热值和热机效率的描述,正确的是(    )
A . 使燃料燃烧更充分,可以增大热值 B . 燃料燃烧释放的热量越大,热值越大 C . 热值和热机效率都是定值,与外界条件无关 D . 使燃料燃烧更充分,可以提高热机效率
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 的混合燃气。汽车只用半箱“油”就可跑到承德。(汽油的热值 ,新型混合燃气的热值 ),试计算:

  1. (1) 完全燃烧50kg汽油能释放出多少热量?
  2. (2) 若汽油机的效率为 ,从本溪开到承德汽车做了多少有用功?
  3. (3) 新型高效混合燃气汽车的效率为多少?
目前,我国新能源汽车呈现多元化发展,在新能源汽车发展过程中,甲醇燃料因成本低、资源丰富等优点逐渐受到关注,在新能源汽车上得到应用,如图是某甲醇汽车行驶时的场景,下表是一些汽车燃料的热值,求:

燃料

热值

燃料

热值

汽油

4.6×107J/kg

压缩天然气

3.6×107J/kg

柴油

4.3×107J/kg ”.

甲醇

2×107J/kg

  1. (1) 甲醇汽车行驶过程中,燃料箱内甲醉越来越少,甲醇的热值(选填"变小”、“不变”或“变大”)。
  2. (2) 若利用甲醇进行加热,0.21 kg 的甲醇燃料完全燃烧可以让50 kg初温为20℃的水最多升高到多少℃ (不计热量损失) ?
  3. (3) 若该款甲醇汽车发动机效率为25%,某次行驶中该汽车以10 kW的功率匀速直线行驶,消耗了10kg 甲醇,求该甲醇汽车能够行驶多长时间?
小明和家人在郊外野餐,用木炭烧水。锅内装有5kg水,把水从18℃加热至98℃,已知水的比热容为4.2×103J/ (kg·℃)。在这个过程中用掉500g的木炭,已知木炭的热值3.36×107J/kg。求:
  1. (1) 在这个过程中水吸收的热量:
  2. (2) 在这个过程中木炭放出的热量;
  3. (3) 烧水的效率。
关于热机的效率,下列说法中正确的是(   )
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
赛车上一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是9600转/分,则每秒钟汽油机的活塞往复运动次。如果有两台四冲程汽油机,在相同时间内甲做的有用功是乙的2倍,甲机的效率是20%,乙机的效率是25%,则甲、乙两汽油机在相同时间内消耗汽油的质量之比是
下面关于“热机”的说法正确的是(   )
A . 汽油机比柴油机动力大 B . 四冲程汽油机在做功冲程中,燃气的化学能转化为机械能 C . 吸气冲程是利用机械能转化为内能的过程 D . 城市里大量使用的热机是造成城市“热岛”的一个原因
现代生活水平不断提高,热水器已经进入了千家万户,如图是一种储水式电热水器,铭牌如图所示,若热水器水箱内装有50kg的水,正常加热40分钟,使水温升高了26℃。[c=4.2×103J/(kg·℃),q煤气=3.9×107J/m³]求:

  1. (1) 正常加热40分钟消耗的电能。
  2. (2) 计算该热水器的热效率。
  3. (3) 若不计热量损失,改用煤气进行加热,需要消耗多少m³的煤气(煤气完全燃烧)。
2020年是全面建成小康社会目标的实现之年,乡亲们淘汰了柴炉,改用了清洁干净的液化天然气炉。求:
  1. (1) 要将2kg初温为18℃的一壶水恰好加热到98℃,需要吸收的热量;
  2. (2) 若炉内天然气完全燃烧烧开这壶水需要燃烧0.04立方米天然气,天然气放出的热量;
  3. (3) 液化天然气炉的烧水效率。[天然气热值为4.2×107J/m3 , 水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
随着重视环境,新能源车开始普及。某品牌纯电动汽车续航里程约为500km,电池容量为。普通家用充电桩充电功率为7kW。另一品牌燃油车油箱容积为80L,匀速行驶时能提供的牵引力大约是2000N,加满一箱汽油大约能匀速行驶400km。
  1. (1) 若使用普通家用充电桩,给上述纯电动汽车充满一次电需要多长时间?
  2. (2) 上述燃油车加满一箱油,油的质量是多少?(汽油密度取0.7×103kg/m3
  3. (3) 上述燃油车一箱汽油完全燃烧能释放多少热量?(汽油的热值取4.5×107J/kg)
  4. (4) 上述燃油车的热机效率大约是多少?(小数点后保留1位小数)
2020年12月17日,嫦娥五号凯旋归来,圆满实现了中国探月工程“绕、落、回”的三步走发展目标。如图甲所示,嫦娥五号在月球上成功进行了月壤钻掘打包、地外天体起飞、深空无人对接的多个世界级科研实验。月壤快递到家后,假如用质量均为1g的地岩甲和样品月岩乙进行对比实验,如图乙是这两种岩石的温度随放热时间变化的图像,若它们在相同时间内放出的热量相等,已知c=2.1×103J/(kg·℃),下列说法正确的是(   )

A . 由图像可知,地岩甲的比热容小于月岩乙的比热容 B . 因月球表面没有空气阻力,嫦娥五号火箭发动机可以把内能全部转化为机械能 C . 1g地岩甲在20min内放出的热量为6.3×104J D . 月岩乙的比热容为1.05×103J/(kg·℃)
小雨家购买了某型号的四轮汽车的质量为1.8t,假期全家开车去某地旅游,下车时观察里程表确定汽车行驶了225km,所用时间是2.5h,消耗汽油10kg(假设汽油完全燃烧),汽车行驶过程的发动机牵引力是800N。(汽油的热值是4.6×107J/kg)求:
  1. (1) 汽车发动机在这段时间内做的功及功率各是多少?
  2. (2) 该汽车发动机的效率是多少?
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