内燃机,热机效率练习题.doc

内燃机、热机效率练习一、填空题1、如图所示，在试管内装些水，用橡胶塞塞住，用酒精灯对水加热，一段时间后，观察到橡胶塞突然被推出。在此过程中，燃料燃烧放出热量，通过 的方式使水的内能增加；试管内的水蒸气对橡胶塞做功，水蒸气的 能转化为橡胶塞的机械能。这个实验展示了蒸汽机的基本工作原理。2、(沈阳市校车安全管理办法)规定校车应全部安装座椅安全带，这是为了防止急刹车时学生因具有_，身体前倾而受到伤害。校车的动力来自内燃机，在又图所示的示意图中，图 _表示的是四冲程内燃机的吸气冲程。3、如图，是春节燃放的双响炮。燃放时竖直立于地面，点燃引线，第一响后它会飞向空中，此过程中的能量转化为_ ，这与图中内燃机工作时_图的冲程相似。( 选填“甲、乙、丙、丁”)4、如图所示为生活中常用的热水瓶，其外壁采用镀银的双层玻璃，并将中间抽成真空，这是为了减少。注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，软木塞会跳起来这一过程中瓶内气体的能转化为软木塞的机械能。汽油机的 冲程也发生同样的能量转化。5、如下图所示向盒内滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后按动电火花发生器的按钮，看到盒盖飞出去。在此过程中，酒精燃烧后的燃气的_能转化为塞子的_能。图_中(填“乙”或“丙”)汽油机的工作过程与这一实验过程中能量的转化是一致的。若某四冲程汽油机在工作时飞轮转速为3600rmin，则每秒做功_次。6、科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它每一个的一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后后，立刻向气缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压的水蒸气，推动活塞再次做功，水蒸气温度 （选填“升高”、“降低”或“不变”），其内能（选填“增大”、“减小”或“不变”），这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的效率。为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是 _ 冲程。7、现探明中国南海海底有大量的可燃冰已知可燃冰的热值比煤气的热值大得多，则无完全燃烧相同质量的可燃冰和煤气，燃烧_放出的热多1kg的可燃冰，燃烧一半后，剩余可燃冰的热值_。（选填“变大”、“变小”或“不变”）8、酒精的热值为3107J,意义是 ，完全燃烧2酒精放出的热量是 J。二、选择题9、下列有关热机的说法中错误的是（）A、热机工作的过程是将燃料燃烧获得的内能转化成机械能的过程B、为了防止热机过热，通常用水来降温，是利用水的比热容大的特性C、可以采用增大热机功率的方法来增大热机的效率D、热机的大量使用会造成环境污染10、一个四口之家分别单独使用不同种类的燃料时的平均月消耗量分别为：木柴约200kg，烟煤约80kg，液化石油气约30kg，煤气约60kg。这四种燃料哪一种热值最高( )A.液化石油气 B.煤气 C.烟煤 D.木柴11、煤油的热值大于酒精的热值，下列说法中正确的是（ ）A.煤油燃烧比酒精燃烧放出的热量多B.燃烧相同质量的煤油和酒精，煤油放出的热量要多些C.通风条件越好，供氧越充足，两种燃料的热值就越大D.完全燃烧相同质量的煤油和酒精，利用煤油刚好能烧开一壶水，那么利用酒精则不能烧开这壶水（效率相同条件下）12、如图是某内燃机能量流向图，该内燃机的热机效率是( )A. 25% B.40% C.75% D.35% 13、甲柴油机的效率比乙柴油的效率低，这表明（ ）A.甲的功率比乙小 B.甲做的功比乙小C.甲消耗的柴油多 D.甲柴油机内能转化成机械能的百分比小14、为节约能源，需提高热机的效率，下列措施不能提高效率的是A尽量使燃料充分燃烧 B尽量减少热机部件间的摩擦C尽量减少废气带走的热量D尽量增加热机的工作时间15、某同学为提高热机效率提出了四种办法，其中不正确的是( )A尽量减少各种热损失 B尽量减少克服摩擦额外消耗的功C尽量减少输出功 D尽量使燃料充分燃烧三、简答题16、小明发现学校的老式锅炉烧水时，白天冒出大量的黑烟，夜间烟囱经常冒出“火焰”，且烧水时锅炉周围的温度很高，锅炉的效率很低，请你根据上述现象从热学的角度分析此锅炉效率低的原因，并提出相应的改进措施四、实验,探究题17、乙醇汽油作为汽车的燃料，它是由粮食及各种植物纤维加工成的燃料乙醇，与汽油按一定比例混配形成的。乙醇汽油作为一种新型清洁燃料，可以有效降低一氧化碳、碳氢化合物等主要污染物的排放，是目前世界上能源的发展重点。(1)根据题目提供的信息，说明用乙醇汽油代替汽油的好处。(至少写出一条)(2)乙醇汽油与普通汽油相比，谁的热值高呢?请设计一个实验来比较它们的热值,要求写出实验方法。(实验所需的器材，如安全燃烧汽油的装置，都可由实验室提供)18、某同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系。他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1分钟记录了杯中水的温度（见右表）。（1）在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是（甲图中）：先调整固定 的位置，再调整固定 的位置（选填“A”或“B”）。（2）为保证实验结论的可靠，实验时应控制两套装置中相同的量有加热时间和水的 、。（3）通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 。（4）该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量，并记录的数据、利用公式Q吸cm（t-t0）计算出了水吸收的热量，他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果可靠吗？ ，为什么？ 。六、计算题19、某品牌太阳能热水器的容积为100L，其装满水后在太阳的照射下水温从20的升高到40，不计热量的散失（1）求热水器中的水吸收的热量水的比热容c=4.2103J/（kg）（2）要完全燃烧多少体积的煤气可以产生相同的热量？（煤气的热值q=4.0107J/m3）20、某家庭用燃气热水器将质量为100kg、温度为20的自来水加热到50，消耗的天然气体积为1m3（假设天然气完全燃烧）。已知水的比热容为4.2103J/(kg.)，天然气的热值为3.2107J/m3求（1）天然气完全燃烧放出的热量；（2）水吸收的热量；（3）该热水器工作的效率。参考答案一、填空题1、热传递 内【解析】试题分析：根据题意知道燃料燃烧放出热量，通过热传递的方式使水的内能增加，水蒸气对橡胶塞做功，消耗内能转化为机械能。考点：热机的工作原理2、惯性 甲 3、化学能转化为内能再转化为机械能；乙。4、解：（1）真空可以避免空气的对流，放置热传递的产生，减少热量散失，起到保温作用；（2）瓶塞跳起来，机械能增大，这是由于暖瓶内气体膨胀做功造成的，水蒸气的内能转化成瓶塞的机械能；（3）汽油机在做功冲程中，气缸内高温气体膨胀推动活塞做功，内能转化为机械能故答案为：热量散失（或热传递）；内；做功5、分析：酒精燃烧后转化为燃气的内能，高温高压燃气推动盒盖飞出去是燃气对盒盖做功，燃气的“内”能转化为盒盖的“机械“能，汽油机的做功冲程是燃气内能转化为活塞的机械能，对比图乙、丙区别，图丙中火花塞呈放电点火状态，所以图丙是做功冲程；四冲程汽油机在工作时，活塞往返两次曲轴（飞轮）转动两周完成一个工作循环（四个冲程），做功一次；飞轮转速为3600rmin=60 r/s，60/2=30(次)。6、降低 减小 排气 7、可燃冰；不变【命题立意】本题旨在考查新能源和热值问题，考查学生对热值的物理意义和性质的理解和运用，难度：中偏易【解析】已知可燃冰的热值比煤气的热值大得多，则完全燃烧相同质量的可燃冰和煤气，燃烧可燃冰放出的热量多；因为热值是燃料的一种性质，1kg 的可燃冰，燃烧一半后，剩余可燃冰的种类没变，状态没变，故其热值不变故答案为：可燃冰；不变8、分析：热值的含义是1的某种燃料完全燃烧时放出的热量。酒精的热值为3107J,意义是1的酒精完全燃烧所放出的热量是3107J。2酒精完全燃烧放出的热量是6107J.二、选择题9、C 10、A解析：热值是燃料的一种特性，由它本身的因素决定。一个四口之家每月需要的热量基本确定，使用不同燃料放出的热量差不多，因此可知使用燃料的质量越大，燃料的热值越低。11、 D 解析：比较两种燃料燃烧放出热量的多少，需要考虑燃料的热值、质量、是否完全燃烧等条件。选项A没有说明两种燃料的质量和燃烧条件，不符合题意。选项B没有说明燃烧条件，不符合题意。通风条件越好，供氧越充足，两种燃料燃烧得就越充分，但燃料的热值是物质本身的一种特性，不会随通风条件的变化而变化，选项C不符合题意。完全燃烧相同质量的煤油和酒精，利用煤油刚好能烧开一壶水，那么利用酒精则不能烧开这壶水，因为相同质量的酒精完全燃烧放出的热量小，选项D符合题意。12、D 13、D解析：甲的热机效率低，根据热机效率的定义可知，是用来做有用功的那部分能量，即转化成机械能的那部分能量，占燃料完全燃烧所放出的能量(即内能)的百分比小，所以D项对。14、D 三、多项选择15、ABD四、简答题16、燃料燃烧不充分、烟带走大量的热、锅炉向外散失大量的热，造成了锅炉的效率低可以通过把燃料打碎、加大送风量使燃料充分燃烧，加大水的受热面积，减少烟气和锅炉损失的热量。【解析】根据现象分析，可以看出燃料燃烧不充分，损耗一部分能量，烟囱经常冒出“火焰”，说明浓烟带走大量的热量锅炉周围温度很高，说明锅炉向外散热很多因此锅炉的效率会很低要向提高锅炉的效率，就要想办法使燃料充分燃烧，减少浓烟带走的热量，减少锅炉向外散热。五、实验,探究题17、 (1)它是清洁燃料，可以有效降低一氧化碳、碳氢化合物等主要污染物的排放。(2)实验方法：取等质量的乙醇汽油和普通汽油(适量)，放在安全燃烧的装置里；取相同的两只烧杯装入温度相同的等质量的水，同时用上述燃烧装置加热，使燃料完全燃烧；测量在加热前、后水的温度变化；通过比较水温上升的多少来比较热值的大小。18、（1）B ； A （2）质量；水的初温 （3）煤油 （4）不可靠 ； 煤油和菜籽油不可能完全燃烧，且有热量损失（容器，石棉网铁圈等要吸热，水、容器