1、第四节 热机效率和环境保护知识要点基础练知识点 1 燃料的热值1.无烟煤的热值是 3.4107 J/kg,它表示的物理意义是 1 kg 无烟煤完全燃烧放出的热量是3.4107 J ;若要得到 1.7106 J 的热量,需要完全燃烧 50 g 无烟煤。 2.( 福建中考 )合理分类和利用垃圾可以变废为宝,在一定条件下,1 t 垃圾能榨出 170 kg 燃料油,若燃料油的热值为 4.0107 J/kg,则这些燃料油完全燃烧释放出的热量为 6.8109 J,燃烧时燃料油的化学能转化为 内 能。 3.关于燃料的热值,下列说法中正确的是 ( A )A.燃料的热值与燃料的种类有关 ,与燃料的质量和燃烧状况
2、无关B.燃烧 1 kg 某种燃料放出热量的大小等于燃料热值的大小C.燃料燃烧时,质量越大,热值越大D.燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小知识点 2 热机效率4.某汽油机在工作过程中损耗掉的那部分能量是燃料完全燃烧所释放能量的四分之一,则此汽油机的热机效率是 75% 。 5.甲汽油机的热机效率比乙汽油机的热机效率高,这表明 ( D )A.甲做功比乙多B.甲做功比乙快C.甲消耗的汽油比乙少D.以相同的速度行驶相同的路程 ,乙消耗的汽油多6.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 ( D )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
3、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知识点 3 环境保护7.汽车为人类文明做出了巨大贡献,但同时也对自然生态环境造成了污染。为减少汽车尾气对居民的危害,市政府购进了不少以天然气为燃料的汽车用作公交车,成为街头一个新的亮点。汽车使用天然气作燃料的优点是 节能( 或环保,合理即可 ) ( 写出一条即可 )。 综合能力提升练8.双能源( 汽油和天然气 )汽车以其经济、污染小等优点备受人们青睐。已知汽油的热值为 3.2107 J/L,天然气的热值为 7.2107 J/m3,则完全燃烧 9 L 汽油放出的热量与完全燃烧 4 m3 的天然气放出的热量相等。
4、9.“可燃冰”作为新型能源,有着巨大的开发使用潜力,在相同条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量可达到天然气的数十倍。如果“可燃冰”的热值是天然气的 10 倍,则完全燃烧 0.5 kg “可燃冰”放出的热量为 2.1108 J;若在不考虑热量损失的情况下 ,这些热量能使 800 kg、45 的水刚好沸腾,则此时水的沸点是 107.5 ,水面上方的气压 大于 ( 选填“大于”“ 小于”或“等于” )1 个标准大气压q 天然气 =4.2107 J/kg,c 水 =4.2103 J/( kg )。 10.建筑工地上有一台大型汽车吊,把 100 t 建筑材料从地面吊到 15 m 高处,汽车吊做的有用功为
5、 1.5107 J;在此过程中,汽车吊消耗柴油的质量为 2.0 kg,则完全燃烧 2.0 kg 柴油释放的内能为 8.6107 J,该过程中汽车吊的效率为 17.4 %( 柴油的热值 q=4.3107 J/kg,g 取 10 N/kg )。 11.如图所示为内燃机的能量流向图,热机效率绲扔 ( B )A. 100%B. 100%C. 100%D. 100%12.( 成都中考 )小李家使用的燃气热水器,将 30 kg 水从 20 加热到 45 ,消耗了 0.15 m3 天然气。已知水的比热容为 4.2103 J/( kg ),天然气的热值为 4107 J/m3,则下列与该过程有关的计算结果和分析
6、正确的是 ( C )A.水吸收的热量与水的末温成正比B.水吸收的热量是 3.15105 JC.热水器的能量转化效率是 52.5%D.热水器的能量转化效率与环境温度无关13.一辆效率为 20%的小汽车年耗汽油量 2100 L,若将它的效率提高 1%,则一年内节省的汽油为 ( B )A.205 L B.100 L C.25 L D.21 L14.( 云南中考 )小康家新买来一台容积为 80 L 的天然气热水器。小康学习了热效率的知识后,尝试估测该热水器的热效率,他把“进水量”设置为 40 L,“出水温度”设置为 40 后,开始加热。当水温达到 40 时,自动停止加热。已知当时自来水的温度是 20
7、,加热前天然气表的示数为 129.96 m3,停止加热后变为 130.06 m3,天然气的热值 q 天然气 =4.2107 J/m3,水的比热容 c 水 =4.2103 J/( kg ),1 L=10-3 m3。求:( 1 )水箱中水的质量;( 2 )水箱中水吸收的热量;( 3 )该热水器的热效率。解:( 1 )把“进水量”设置为 40 L,则水箱中水的体积V=40 L=4010-3 m3由 = 可得,水箱中水的质量m=V=1.0103 kg/m34010-3 m3=40 kg( 2 )由题意可得,水吸收的热量Q 吸 =c 水 mt=4.2103 J/( kg )40 kg( 40 -20 )
8、=3.36106 J( 3 )使用天然气的体积V 气 =130.06 m3-129.96 m3=0.1 m3天然气完全燃烧释放的热量Q 放 =q 天然气 V 气 =4.2107 J/m30.1 m3=4.2106 J该热水器的热效率= 100%=100%=80%拓展探究突破练15.发动机是汽车的核心部件,发动机的质量决定了整个车的性能和品质,现代汽车主要分汽油和柴油两类发动机,其中汽油发动机提供动力的是内燃机的气缸,若某台以汽油为燃料的汽车,发动机内有四个气缸,其相关数据如表所示。汽车发动机数据表1 min 内完成工作循环2600 次气缸内汽油和空气的混合密度1.35 kg/m3排气量 1.8
9、 L 热值 4.6107 J/kg发动机最大功率 75 kW92#汽油空燃比 14 1( 1 )汽车以 100 km/h 的速度匀速运动时发动机的输出功率最大,则 1 min 内汽车做的有用功为 4.5106 J; ( 2 )如图所示 ,汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程,一个气缸正常工作四个冲程的顺序是 乙、甲、丁、丙 ( 对甲、乙、丙、丁重新排序 ),内燃机给汽车提供动力的冲程是 丁 图所示的冲程; ( 3 )汽车排气量是指发动机气缸的工作容积,汽车排气量越大,功率越大,空燃比是指气缸内空气和燃油的质量比。当汽车以 100 km/h 的速度匀速运动时,根据表中数据求汽车发动机的效率。解:做一次功混合气体的质量m=V=1.35 kg/m31.810-3 m3=2.4310-3 kg因为空燃比是 141,所以做一次功消耗的汽油质量 m0=2.4310-3 kg =1.6210-4 kg1 min 内汽油燃烧释放的热量Q=m0q=1.6210-4 kg4.6107 J/kg2600=1.93752107 J发动机的效率=100%=100%23.2%
