内能与热机综合练习题姓名

1 内能与热机综合练习题内能与热机综合练习题 姓名 姓名 知识回顾 知识回顾 1 利用内能的方式有 和 两种 热机 利用 来 的机器 能量转 化是 能转化为 能 2 内燃机主要包括 和 汽油机工作过程由 四冲程组成 其中有能量转化的有 和 冲程是内能转 化为机械能 冲程是机械能转化为内能 四冲程中真正对外做功的只有 冲程 其他 三冲程由飞轮的 完成 3 柴油机和汽油机在构造上的不同是把汽油机顶部的火花塞换成 在工作过程中的区别是 1 在吸气冲程柴油机只吸进 而汽油机吸进 和 的混 合物 2 汽油机采用 式而柴油机采用 式 典例 典例 1 如图是单缸四冲程内燃机的四个冲程的示意图 下列四组关于这种内燃机一个工作循环中四个冲程的顺 序排列 正确的是 A 丙 丁 乙 甲 B 乙 丁 甲 丙 C 乙 甲 丁 丙 D 甲 乙 丙 丁 2 某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为 30cm2 一个冲程活塞在气缸中移动的距离是 50cm 满 负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为 9 0 lO5Pa 飞轮 lmin 转动 1800 周 当汽油机满负荷工作 时 不计摩擦 若 1min 消耗汽油 0 1L 汽油的密度 0 8 103kg m3 汽油的热值为 4 6 l07J kg 求 1 做功冲程中燃气对活塞的平均压力 2 一个做功冲程中燃气对活塞做 的功 3 汽油机的功率 4 该汽油机的效率 中考题 中考题 一 选择题 1 汽油机在某个冲程中 进气门和排气门都关闭 活塞向上运动 此冲 程是 A 吸气冲程 B 压缩冲程 C 做功冲程 D 排气冲程 2 甲 乙两台汽油机 甲的效率比乙高 则 A 甲每秒钟做的功比乙每秒钟做的功多 B 甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少 C 消耗同样多的汽油 甲做的有用功比乙做的有用功 多 D 做同样多的有用功 甲消耗的汽油比乙消耗的汽油多 3 08 4 19 俄 联盟 号飞船返回舱着陆时出现严重错误 返回舱进入地球大气层后 朝地 面飞行的前端不是隔热罩 而是舱门和天线 导致舱门被烧焦 天线遭焚毁 宇航员的生命受到 严重威胁 在这一过程中 返回舱能量转化的方式是 A 重力势能 动能 内能 B 动能 重力势能 内能 C 内能 重力势能 动能 D 内能 动能 重力势能 4 关于热机 下列说法是正确的 A 汽油机顶部有喷油嘴 柴油机顶部有火花塞 B 柴油机在吸气冲程中 将柴油和空气的混合气吸入气缸 C 汽油机在做功冲程中 进气门关 闭排气门打开 D 汽油机在做功冲程中 是把内能转化为机械能 5 煤炭是一种重要能源 区别优劣煤质最科学的办法是检测下列哪个物理量 A 比热容 B 密度 C 热值 D 温度 6 2014 江西 舌尖上的中国 2 聚焦于普通人的家常菜 让海内外观众领略了中华饮食之 美 如图所示 通过煎 炒 蒸 拌烹调的四种美食中所包含的物理知识 认识正确的是 2 A 煎 煎锅一般用铁制造 主要是利用了铁的比热容大 B 炒 主要是通过做功的方式使藜 蒿和腊肉的内能增加 C 蒸 是通过热传递和高温水蒸气液化放热 使榆钱饭蒸熟 D 拌 香葱和豆腐要拌着才能入味 说明分子没有做无规则运动 7 下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况 关于 对图中 的补充正确的是 吸气冲程 排气冲程 A 做功冲程 内能转化为机械能 压缩冲程 机械能转化为内能 B 压缩冲程 内能转化为机械能 做功冲程 机械能转化为内能 C 做功冲程 机械能转化为内能 压缩冲程 内能转化为机械能 D 压缩冲程 机械能转化为内能 做功冲程 内能转化为机械能 8 鸳鸯火锅 是用金属片将锅的内部空间隔成相等的两部分 一边放清汤卤 一边放红汤卤 清汤卤和红汤卤的质量 主要成分及初温几乎相同 但红汤卤一侧浮着一层具有麻辣风味的油 清汤卤则没有 小红在使用这种火锅时 发现两边加热情况相同 但红汤卤一侧首先沸腾 则下 列说法不正确的是 A 红汤卤与清汤卤的比热容近似相同 B 红汤卤液面上方有一层 油 能够减少热量的散失 C 红汤卤首先沸腾的主要原因是红汤卤的热量散失少 D 红汤卤首先沸腾的主要原因是红汤卤的沸点比清汤卤的低 9 一台效率为 40 的柴油机 当输出 3 44 107 J 有用功时 消耗的柴油质量是 A 0 8kg B 2kg C 0 32kg D 2 8kg 柴油的热值是 4 3 107 J kg 10 摩托车上的热机工作时提供动力的冲程是 将燃气的内能转化为机械能的冲程是 A 吸气冲程 B 压缩冲程 C 做功冲程 D 排气冲程 二 填空题 1 如图所示是演示点火爆炸的实验装置 按动电火花发生器的按钮 点燃盒内酒精 盒盖被打出去 这是因为酒精燃烧产生的煤气对外 燃气的 能转化为盒 盖的 能 这与四冲程汽油机的 冲程的能量转化相同 喷气式发动机有两种 需要用大气中的氧气来助燃的是 发动机 这种发动机在 上 使用 自带燃料和氧化剂的是 发动机 它工作时不需要空气 可以在大气层外工作能够 用来发射 2 柴油机的构造和汽油机相似 主要的不同是 机气缸顶部有一个火花塞 它们的工作过程 都是由吸气 压缩 做功 排气四个冲程组成的 其中都是做功冲程是把内能转化为机械能 它们 的点火方式不同 其中压燃式的是 机 3 上海世博园采用了一种不用电 而是用水来调节温度的江水源空调 江水源空调系统用水泵抽 取黄埔江的水 利用江水与世博园室内空气的温差实现制冷制热 从而达到冬暖夏凉的效果 1 用江水来调节温度主要是利用了水的哪一种特性 2 从热传递的角度解 释江水源空调为什么能达到冬暖夏凉的效果 4 一台单缸四冲程柴油机 飞轮转速为 3600 转 分 该柴油机活塞 1s 对外做功 次 若其 效率为 40 消耗 5kg 的柴油转化成的机械能是 J q柴油 4 3 107J kg 5 用煤气灶把 1kg 初温为 200C 的水烧到 700C 消耗了 10g 煤气 已知水的比热容是 4 2 103J kg 0C 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 6 右图展示的是火箭发射时的壮观情最 火箭发射升空时 燃料通过燃烧将 3 能转化为燃气的内能 燃气对火箭做功 又将内能转化为火箭的 能 一台单缸四冲程汽油机 飞轮转速是 1200r min 该汽油机每秒钟内完成 个冲程 做功 次 7 目前 一污泥发电厂在南昌投入运行 它是将收集到的污水处理厂的污泥 在热电厂与煤掺烧 发电 经测算 在完全燃烧的情况下 10 吨污泥相当于 1 4 吨烟煤产生的热量 那么 完全燃烧 500 吨污泥可以产生 J 的热量 烟煤的热值为 2 9 107J Kg 1 8 麦秸杆燃烧时化学能转化为 能 利用率很低 为了解决这一问题 某研究小组将干燥 的秸秆 在 1 2 106Pa 压强下制成秸秆煤 1 2 106Pa 的物理意义是每平方米的受力面积上所 受压力为 N 秸秆煤的热值为 2 2 107J kg 完全燃烧 1 秸秆煤可以放出 J 的热量 9 汽油机的一个工作循环是由 个冲程组成 其中对外做功 次 在压缩冲程中 气体的温 度升高 这是通过 的方式增加内能 为了不让汽油机在工作时温度升得太高 在设计制造时 汽缸外有一个水套 让汽缸被水包围着 这是通过 的方式减少汽缸内能 用水来冷却汽 缸是因为水的 较大 10 天然气在我市广泛使用 已知天然气的热值为4 107J m 完全燃烧0 05m3天然气可以放出 J的热量 这些热量若只有42 被水吸收 则可以使常温下5kg的水温度上升 0C 11 现代生活中最重要的交通运输工具 汽车 与我们的生活走得越来越近了 某单缸汽油发动机气缸的活塞面积是 120cm2 做功冲程中活塞移动的距离是 30cm 气体的平均 压强是 5 105Pa 汽油的热值是 4 6 107J kg 每次做功耗油 0 2g 气体一次膨胀对活塞做的 功是 J 若每次做功过程中汽油的 90 完全燃烧 每次汽油燃烧放出的热量是 J 排气 过程中 废气温度 内能 汽油机的效率很低 主要原因之一是 带走了大量的能量 12 如图 当塞子从试管口喷出时 水蒸气的 能转化成为塞子的 能 三 计算题 1 2010 年上海世博会通过大面积推广应用太阳能等以低 能耗 低污染 低排放为特点的绿色环保技术 来体现 城市 让生活更美好 的 主题 如图 21 所示的太阳能热水器 它的水箱容量为 120L 热水器上的集热器对 太阳能的利用效率为 40 在与阳光垂直的地球表面上每平方米得到的太阳辐射功 率约为 P 1400W 如果将整箱水的温度从 200C 加热到 700C 需要阳光照射 5h 那 么 1 一箱水需要吸收的热量是多少 2 热水器上集热器的面积至少要多大 2 低碳生活 是当今社会所倡导的绿色生活方式 利用太阳能将 2000 kg 的水从 150C 加热到 500C 可以少燃烧多少烟煤 设烟煤的热值为 2 94 107 J kg 3 植树造林可以调节气温 保护水土流失 对改善生态环境有着重要意义 据资料介绍 一公顷 森林每天吸收的太阳能约为 1 08 1010J 如果这些能量全部被一公顷质量为 4 106kg 的泥土吸 收 可使其温度升高 30C 试求出泥土的比热容 4 我国自主研制的某型新一代战斗机 它具备超音速巡航 电磁隐身 超机动性 超视距攻击等 优异性能 该飞机最大起飞质量为 37t 最大飞行高度达 20000m 最大航行速度达 2 5 倍声速 4 合 3060km h 最大载油量为 10t 飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见下表 速度 v m s 100200300400500 阻力 f N 0 3 1041 2 1042 7 1044 8 1047 5 104 已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是 40 飞机使用的航空燃油的热值为 5 107J kg 求 1 飞机发动机完全燃烧 10t 燃油获得的能量是多少 J 2 当飞机以 400m s 的速度巡航时 飞机发动机的输出功率是多少 kw 3 若在飞机油箱中加满燃油 并且 以 500m s 的速度巡航时 飞机的最大航程约是多少 km 5 内江 随着我国经济的飞速发展 又加上全 球气候变暖 资源的需求日益紧张 有些地方已 出现了拉闸限电 限时供应天然气以及河流水位 大大下降甚至断流的紧张局面 某同学从电视上 看到这则消息后 意识到自己的家庭中也存在着 资源浪费的现象 于是他进行了调查和探究 并 将收集到的现象和相关数据列在了下表中 则 1 在家庭生活中 你认为还存在着哪些资源浪费 的现象 请你仿照第 1 2 两例 将一种资源浪费现象填写在第 3 例的两空格内 不要求精确数据 2 夏天 温度达到 280C 时人就不感到热了 当空调房间的温度设置太低时 这不但浪费资源而 且也不利于身体健康 某空调房问的容积为 3 5 5m3 空气的密度为 1 3kg m3 比热容为 0 7 103 J kg 1 0C 1 如果每天把这个空调房间的气温从 280C 降低到 200C 那么 每天将浪费多 少焦耳的热量 6 南山 某小汽车的 经济耗油量 90km h 8L 100km 是指这辆汽 车以 90km h 的速度行驶 100km 消耗汽油 8L 如图所示 这辆流线型 汽车高速行驶时对水平地面的压力 选填 增大 减小 或 不变 在图中 O 点画出汽车所受重力的示意图 该汽车在经济耗油量下沿直线匀速行驶 25km 汽车的效率为 31 25 求 汽车消耗多少升汽油及汽车的功率 汽油热值 3 2 107 J L 7 成七 质量和材质都相等的五块金属块 将它们放入沸水中 一段时间后温度均达到 1000C 然后将它们按不同的方式投入一杯冷水中 使冷水升温 第一种方式 先从沸水中取出一 块金属块 将其投入冷水 当达到热平衡后将它从杯中取出 然后将第二块从沸水中取出投入这 O 5 杯水中 再次达到热平衡后将它从杯中取出 同样的方法依次将另外几块投入水中 最后水的温 度升高了 400C 第二种方式 从沸水中同时取出五块金属块投入冷水中 当达到热平衡后将它们 从杯中取出 则在第二种方式下 这杯冷水温度的变化是 A 升高不足 400C B 升高超过 400C C 恰好升高了 400C D 条件不足 无法判断 8 成七 甲 乙两种物质 质量之比为 4 1 放出热量之比是 3 1 则