热机的效率知识点题库

用烟煤烧水时，将10kg的水从20℃加热到100℃，燃烧了1.4kg的烟煤。水的比热容为4.2×10³ J/（kg·℃），烟煤的热值约为3×10⁷ J/ kg，试求：（1）水吸收的热量是多少？

（2）1.4kg的烟煤完全燃烧放出的热量是多少？

（3）热效率是多少？

下列关于热现象的说法错误的是（）

A . 当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒黑烟，这时发动机的效率升高 B . 冷水一定比热水的内能小，是因为冷水温度较低 C . 打开香水瓶闻到香味说明分子在不停地做无规则运动 D . 中午海滩上沙子比水热，是因为水的比热容较小

随着人们的生活水平的提高，汽车走进千家万户．关于小汽车涉及的知识说法正确的是（）

A . 用甘油做发电机的冷却剂 B . 发动机做功冲程将内能转化为机械能 C . 精心保养可使发电机的效率达到100% D . 排出的尾气对环境没有任何污染

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%

一台柴油机中的燃料完全燃烧放出了8×10⁷ J的热量，共计损失了4.8×10⁷ J能量，下列说法错误的是( )

A . 该柴油机的效率为40% B . 用来做有用功的能量为3.2×10⁷ J C . 通过科技进步，在未来可以实现能量零损失 D . 减少机械间的摩擦可以提高热机效率

一辆氢气动力试验汽车的质量为1.5×10³kg，10min 内汽车在平直路面上匀速行驶了1.2×10⁴m，消耗了0.15kg 的氢气。此过程汽车发动机产生的牵引力为1.0×10³N．（氢气的热值取1.4×10⁸J/kg，g 取10N/kg）求：

（1）牵引力做功的功率；
（2）汽车发动机的效率。

下列有关热机的说法错误的是（）

A . 右图是某汽油机做功冲程 B . 压缩冲程是将机械能转化为内能 C . 汽油机在做功冲程中，汽缸温度降低，内能减小 D . 无论科技如何发达，内燃机的效率一定低于100%

一台单缸四冲程汽油机在一个工作循环中的平均功率是8.64千瓦，该汽油机每分钟需燃烧汽油50克，问该汽油机的效率是多大？(汽油的燃烧值是4.6×10⁷焦／千克)

下列物理事实说法中，正确的是（）

A . 用手捏海绵，海绵的体积变小了，说明分子间有间隙 B . 无论科技发展到什么程度，热机的效率一定不能达到100% C . 热机使用尾气冒黑烟越浓时，其效率越高 D . 热机一个工作循环中有两次做功过程

如图所示是百度在全球的首款无人驾驶巴士“阿波龙”，其空车质量为3000kg，静止时轮胎与地面接触的总面积为0.2m² ．车满载时以36km/h的速度匀速直线行驶时，所受到的阻力是1380N，求：（q_汽油＝4.6×10⁷J/kg，g取10N/kg）

（1） “阿波龙”空车静止在水平路面上时，对路面的压强是多少？
（2）该车满载时以36km/h的速度做匀速直线运动，牵引力的功率是多少？
（3）若该车用效率为30%的汽油机提供动力工作，且以36km/h的速度满载匀速直线行驶了1km，则需消耗多少千克汽油？

如图所示，甲、乙、丙3图的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内液体的初温与质量也相同，不考虑热量损失且液体均未沸腾，下列选项正确的是（）

A . 对比乙丙两图液体最终升温可以比较两种液体的比热容 B . 对比甲乙两图，如果燃料2的热值较高，最终乙图液体内能较大 C . 对比乙丙两图，如果液体b最终升温较高，说明燃料1的热值较大 D . 对比甲丙两图，如果液体b的比热容比液体a大，升高相同的温度，液体a需要加热较长时间

下列有关说法正确的是（）

A . 以天然气为燃料，汽车发动机的效率可以达到100% B . 内能小的物体可以将热量传给内能大的物体 C . 热值越大的燃料，完全燃烧时放出的热量一定越多 D . 20℃的水比10℃的水含有的热量多

2020年9月16日，山东潍柴集团在济南正式发布全球首款突破50%热效率的商业化柴油机（如图所示），这标志着世界内燃机发展迎来了历史性新突破。

（1）柴油机的顶部有一个（选填“火花塞”或“喷油嘴”），柴油机在吸气冲程吸进汽缸的是（选填“空气”或“柴油和空气的混合物”）。
（2）某单缸四冲程柴油机的活塞面积为 $\text{[math]}$ ，一个冲程中活塞在汽缸中移动的距离为50mm，该柴油机满负荷工作10min消耗柴油1kg，做功冲程中燃气的平均压强为 $\text{[math]}$ ，飞轮1min转动1600周，求该柴油机的热效率。
（3）截止2019年底，我国国内重型柴油机市场保有量约为700万台，平均每台重型柴油机年耗油59吨。目前我国重型柴油机的热效率平均值为45%，如果能把所有这些柴油机的热效率都提升至50%，则我国每年大约可节约柴油多少吨？（柴油的热值为 $\text{[math]}$ ）

对生活垃圾进行分类既是一种时尚，更是生态环保的需要。将生活垃圾进行分类后，除去可回收垃圾和需要特殊处理的垃圾，其余垃圾在一定条件下，1t垃圾能榨出150kg燃料油。若将1t垃圾榨出的燃料油给供暖系统的锅炉燃烧，可以将质量为1.5×10⁴kg、初温为20℃的水恰好加热到100℃。[c_水=4.2×10³J/(kg·℃)，q_燃料油=4.0×10⁷J/kg]求：

（1） 1t垃圾榨出的燃料油完全燃烧放出的热量；
（2）水吸收的热量；
（3）锅炉加热水的效率。

汽车发动机之一是汽油机，汽油的热值为4.6×10⁷J/kg，阅读了某汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图，下列回答正确的是（　　）

A . 该内燃机的效率为30% B . 1kg的汽油燃烧一定能够释放4.6×10⁷J的能量 C . 利用废气的能量及减小摩擦是提高热机效率的有效途径 D . 发动机压缩冲程把燃料燃烧产生的内能转用化为机械能出

某团队在海拔3000多米的高山上野营时，使用铁锅烧水，他们发现把体积为20L的水从10℃加热到85℃时，共消耗了5kg的干木柴，已知水的比热容为4.2×10³ J/(kg·℃)，干木柴的热值为1.2×10⁷J/kg，求：

（1）干木柴完全燃烧放出的热量；
（2）水吸收的热量；
（3）铁锅烧水的效率．

一辆汽车以72km/h的速度行驶10min，消耗的汽油为1.2kg。汽车匀速行驶时受到的牵引力 $\text{[math]}$ ，（汽油的热值q=4.6×10⁷J/kg）根据以上信息计算：

（1）该汽车在这段时间内消耗的汽油放出的热量是多少？
（2）在这段时间内汽车做的有用功是多少？
（3）在这段时间内汽车的效率是多少？

如图是一辆警车，空车质量为2.72t。某次执行任务时，警车以30m/s的速度沿水平路面匀速直线行驶时的输出功率为60kW。（ $\text{[math]}$ ）

（1）车上人员的总质量为280kg，轮胎与路面接触的总面积为0.1m² ，车静止时对水平路面的压强是多少？
（2）警车以30m/s的速度水平匀速直线行驶时，车所受阻力是多少？
（3）若警车发动机的效率为 $\text{[math]}$ ，以60kW的输出功率行驶 $\text{[math]}$ ，消耗多少千克的柴油？（柴油的热值取 $\text{[math]}$ ）

塔里木油田是我国累计产气最多的特大型整装优质气田区。该油田向我国东部地区输送天然气超过800亿立方米，惠泽我国14个省市自治区的80多个大中型城市3亿居民。

（1）从物理角度来看，则每输送50m³的天然气就相当于输送了多少焦的能量？（天然气的热值为8.4×10⁷J/m³）。
（2）若50m³天然气完全燃烧放出的热量的80%被水吸收，水吸收了多少热量？
（3）吸收的这些热量可以使多少千克的水从20℃升高到100℃？[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]

氢能源汽车具有零排放的环保优势，某款氢能源汽车总质量为1.5×10³kg，在水平公路上以70km/h的速度匀速行驶时受到的阻力为1.2×10³N，行驶0.5h消耗氢0.6kg，已如氢的热值为1.4×10⁸J/kg，g取10N/kg。求汽车：

（1）受到的重力和牵引大的大小；
（2）行驶的距离和牵引力做的功；
（3）利用氢能的效率。

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