14.2 热机的效率 同步练习
一、单选题
1.(2022秋·湖南永州·九年级统考期末)古语云:“人要实,火要虚”。此话的意思是说做人要脚踏实地,才能事业有成;可燃物要架空一些,才能燃烧更旺。“火要虚”是为了( )
A.增大可燃物的热值 B.提高可燃物的利用率
C.增加空气中氧气含量 D.降低可燃物的着火点
2.(2022秋·湖南长沙·九年级统考期末)有一瓶酒精,如果倒去一半,再使它的温度降低一半,(无物态变化)则( )
A.它的热值变为原来的 B.它的比热容变为原来的
C.它的密度变为原来的 D.它的比热容、热值都不变
3.(2022秋·湖南邵阳·九年级统考期末)下列关于热值和热机效率的说法,正确的是( )
A.汽油的热值为4.6×107J/kg,表示每燃烧1kg的汽油机可以获得4.6×107J的热量
B.燃料燃烧释放的热量越多,热值越大
C.柴油机的热机效率通常为100%
D.使燃料燃烧更充分,可以提高热机效率
4.(2022秋·湖南益阳·九年级期末)如图所示是内燃机的能量流向图,则热机效率()等于( )
A. B.
C. D.
5.(2022秋·湖南邵阳·九年级统考期末)热机从发明之日到目前为止,也有几百年的历史了,但热机效率还没能达到100%,如柴油机的效率通常在30%至45%之间,下列原因中错误的是( )
A.尾气会带走能量
B.燃料不能完全燃烧
C.内能不能全部转化成机械能
D.技术还不够成熟
6.(2022秋·湖南邵阳·九年级统考期末)有经验的柴油机维修师,不用任何仪器,只是靠近柴油机排气管口观察和用鼻子闻一下,并将手伸到排气管口附近感觉一下尾气的温度,就能初步判断这台柴油机的节能效果.在同样负荷的情况下,关于柴油机的节能效果,下列判断正确的是
A.尾气的温度越高,柴油机越节能
B.尾气的温度越低,柴油机越节能
C.尾气的柴油味越浓,柴油机越节能
D.尾气的颜色越黑,柴油机越节能
7.(2022秋·湖南衡阳·九年级期末)为了提高热机效率,可采取的措施是( )
A.采用热值高的燃料 B.降低热机功率
C.保证良好的润滑减少摩擦 D.提高热机功率
二、多选题
8.(2022秋·湖南衡阳·九年级期末)阅读了某汽车汽油机的说明书后,将汽油机的能量流向制成下图,下列回答正确的是( )
A.该汽油机的效率为30%
B.汽油机被广泛的应用在坦克、轮船和火车上
C.该汽油机工作时汽油没有完全燃烧,则汽油的热值会减小
D.用水循环来降低汽油机的温度,主要是利用水的比热容大的特性
三、填空题
9.(2022秋·湖南湘潭·九年级统考期末)很多火箭用液氢做燃料,是因为其 (选填“热值”或“比热容”)较大;火箭 (选填“属于”或“不属于”)热机。
10.(2022秋·湖南娄底·九年级期末)干木柴的热值是1.2×107J/kg,它的物理意义是 ;完全燃烧的4kg干木柴放出的热量为 J;干木柴用掉一半后热值 (填“变”或“不变”)。
11.(2022秋·湖南娄底·九年级统考期末)1m3甲烷完全燃烧能产生 J热量。若甲烷用掉一半之后,剩余的甲烷热值将 (选填“变大”“变小”“不变”)。[甲烷的热值q甲烷=4.2×107J/m3]
12.(2022秋·湖南永州·九年级统考期末)天旱少雨,可使用柴油机带动水泵抽水灌溉稻田。柴油机的点火方式是 (选填“点燃式”或“压燃式”);柴油机工作一段时间后,油箱里的柴油没有发生变化的是 (选填序号:①质量;②比热容;③热值);完全燃烧3kg柴油放出的热量Q= J。()
13.(2022秋·湖南郴州·九年级统考期末)合理分类和利用垃圾能保护环境、变废为宝。在一定条件下,1t生活垃圾能“榨”出140kg燃料油。若燃料油的热值为4.0×107J/kg,某城每天产生100t生活垃圾,则这些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量为 J。在标准大气压下,这些热量的30%被500m3、10℃的水吸收,则水温能升高 ℃[c水=4.2×103J/(kg ℃),ρ水=1.0×103kg/m3]。
14.(2022秋·湖南湘西·九年级统考期末)走进加油站,会闻到一股汽油味,这是因为汽油分子在 ,完全燃烧10g汽油可以放出 J的热量(汽油的热值为4.6×107J/kg)。
15.(2022秋·湖南岳阳·九年级统考期末)汽车的散热器通常用水作冷却剂,是因为水的比热容 ,“可燃冰”作为新型能源,有着巨大的开发使用潜力,同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,说明“可燃冰”的 (选填“比热容”、“密度”或“热值”)大,以10倍的关系粗略计算,2kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量约为 J。(q煤气=4.2J/kg)
四、实验题
16.(2022秋·湖南岳阳·九年级统考期末)小明学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验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实验装置,记录结果见表:
燃料 加热前的水温/ oC 燃料燃尽后的水温/oC
煤油 25 44
菜籽油 25 34
(1)为了保证实验结论的可靠,实验中除了选择两套完全相同的装置,还应该控制煤油和菜籽油的 相同;(选填“质量”或“体积”)
(2)由表中记录数据可知,热值较大的是 (选填“煤油”或“菜籽油”);
(3)利用该装置计算出的煤油热值与课本中给出的煤油热值相比偏 (选填“小”或“大”)。
17.(2022秋·湖南邵阳·九年级统考期末)小明学习了燃料的热值后,设计了一个实验来比较煤油和菜籽油的热值的大小关系。他们组装了如图所示的装置进行实验,装有少量的煤油和菜籽油的两盏灯,分别给两杯温度和质量相同的水加热。
(1)实验前装入灯中的煤油和菜籽油的 必须相同;
(2)实验过程中,点燃两盏灯,在燃料全部燃烧,比较 (选填“加热时间”或“温度计示数”)来比较燃料燃烧放出的热量,从而比较两种燃料的热值的大小;
(3)该实验也可以粗略测出燃料的热值,与标准的热值相比,该实验测得的热值 (选填“偏大”或“偏小”)。
18.(2022秋·湖南益阳·九年级期末)小明和小辉学习了燃料的热值后,他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系.他们组装了如图和2所示的装置进行实验,记录结果见下表:
燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃
煤油 25 44
菜籽油 25 34
(1)为了保证实验结论的可靠性,小明和小辉选择两套完全相同的装置,并且控制油的质量以及水的质量相等.但对于两杯水的初温他们的看法却不同.请将下列他们的想法补充完整.
①小辉认为实验中是直接用 来表示煤油和菜籽油放出热量的多少.所以,实验中两杯水的初温可以不同.
②小明认为如果两杯水的初温不同,那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同,于是两杯水的 就不相同,就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多,而水吸收的热量少、水温变化低的情况.所以,实验时必须控制水的初温相同.
③你认为 (选填“小明”或“小辉”)的想法更合理.
(2)根据他们的实验记录,你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大是 .
(3)小明和小辉在实验前用天平分别测出了烧杯中水的质量以及燃油的质量.并由记录的数据,利用公式Q吸=cm(t-t0)计算出了水吸收的热量.小辉他想通过这些数据计算出煤油和菜籽油的热值.你认为他的计算结果是 的(选填“可靠”或“不可靠”).理由是 (只写出一条即可).
19.(2022春·湖南永州·九年级统考期末)小华用相同的酒精灯分别给水和煤油加热(如图甲),以探究水和煤油的吸热能力。
(1)本实验需要用到天平这一测量工具,目的是控制水和煤油的 相同;
(2)加热10min,水吸收的热量 (填“大于”、“小于”或“等于”)煤油吸收的热量;
(3)根据实验数据,小华作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像(如图乙),由图像可知,煤油的比热容是 J/(kg ℃)[c水=4.2×103J/(kg ℃)] ;
(4)若本实验共消耗酒精25g,则这些酒精完全燃烧放出的热量是 J。(q酒精=3.0×107J/kg)。
五、计算题
20.(2022秋·湖南邵阳·九年级统考期末)某中学为学生供应开水,用锅炉将100kg的水从25℃加热到100℃,燃烧了3kg的无烟煤。[c水=4.2×103J/(kg ℃),无烟煤的热值是3.4×107J/kg]试求:
(1)锅炉内100kg的水吸收的热量是多少焦耳?
(2)此锅炉的效率是多少?
21.(2022秋·湖南湘潭·九年级统考期末)为节能环保,科研人员将垃圾制作成可供燃烧的燃料,他们把这种燃料称为垃圾煤。已知q垃圾煤=2.1×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg ℃)。求:
(1)完全燃烧4kg的这种垃圾煤放出的热量;
(2)若用这些热量来加热水,可使200kg的水温度由20℃升高到60℃,此过程中水吸收的热量;
(3)垃圾煤此次加热的热效率。
22.(2022秋·湖南株洲·九年级统考期末)某中学为学生供应开水,用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃,燃烧了6kg的无烟煤。水的比热容是,无烟煤的热值是3.4×107J/kg求:
(1)锅炉内的水吸收的热量是多少?
(2)无烟煤完全燃烧放出的热量是多少?
(3)此锅炉的效率是多少?
23.(2022秋·湖南长沙·九年级统考期末)小华家使用的是天然气热水器,热水器的铭牌标明了它的热效率,表示该热水器工作时,天然气完全燃烧所放出的热量,有多大比例转化为水的内能。用此热水器把40千克的自来水加热到40℃需要燃烧0.16m3的天然气,已知当时的自来水的温度是15℃,天然气的热值为3.2×107J/m3,水的比热容为。
(1)此过程水的内能增加了多少?
(2)请你估计该热水器的热效率是多少?
24.(2022秋·湖南益阳·九年级统考期末)随着人们生活水平的不断提高,小汽车已成为人们交通出行的工具之一。国产某品牌小汽车某次出行时,以恒定为750N的牵引力在平直路面上匀速行驶3.6km,消耗汽油0.2kg。求:(q=4.5×107J/kg)
(1)0.2kg的汽油完全燃烧放出的热量;
(2)小汽车汽油机的热机效率。
25.(2022秋·湖南怀化·九年级统考期末)某小组同学用酒精灯给100g的水加热,经过一段时间测得水温升高了60℃,消耗了2.1g酒精;[,]求:
(1)酒精完全燃烧放出的热量;
(2)此过程中水吸收的热量;
(3)酒精灯烧水时的效率。
26.(2022秋·湖南衡阳·九年级统考期末)某家庭用的燃气热水器,将25kg的水从10℃加热到80℃,完全燃烧了0.21m3的煤气。已知水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),煤气的热值为4×107J/m3。试求:
(1)煤气完全燃烧放出的热量;
(2)水吸收的热量;
(3)该热水器烧水的效率。
27.(2022秋·湖南娄底·九年级统考期末)对生活垃圾进行分类既是当前的一种时尚,更是生态环保的需要。目前我市每天能产生1000t左右的生活垃圾,若进行分类后,除去可回收垃圾和需要特殊处理的垃圾,将还有900t左右的垃圾需要处理。为了处理这些垃圾,我市规划布局了城市生活垃圾焚烧发电项目,该项目位于蛇形山镇泉塘村生活垃圾处理中心内,占地约80亩,总投资4.73亿元,对娄星区、涟源市和双峰县部分乡镇生活垃圾进行焚烧与热能利用。项目建成投产后,年处理垃圾约29.2万吨,年发电近1.2亿度,可满足四分之一的娄底城区居民用电,将垃圾真正“变废为宝”。经实践检测每完全燃烧1t生活垃圾可发电300kW h。设整个发电过程中的效率为30%,求:
(1)生活垃圾的热值q;
(2)完全燃烧1t生活垃圾产生的热量若用来烧开水,其中70%的热量被水吸收,1标准大气压下可烧开多少吨20℃的冷水。[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
28.(2022秋·湖南邵阳·九年级统考期末)图1是小亮家某品牌小厨宝(小体积快速电热水器)。某次正常加热工作中,其内胆装有5L的水,胆内水的温度随时间变化的图像如图2所示。已知水的比热容为c水=4.2×103J/(kg·℃),煤气的热值为4.2×107J/m3,求:
(1)该小厨宝内胆装有水的质量为多少kg?
(2)由图象可知,加热5min,水吸收的热量为多少J?
(3)若水吸收的热量由煤气燃烧来提供,且煤气完全燃烧放出的热量仅75%被水吸收,则至少要燃烧多少m3煤气?
参考答案:
1.B
【详解】A.燃料的热值是燃料的一种特性,与燃料的燃烧程度无关,故A错误;
B.“火要虚”是可燃物要架空一些,与空气中的氧气充分接触,燃烧更旺更充分,这样就可以提高燃料的利用率,故B正确;
C.“火要虚”不可能增加空气中氧气含量,只能让可燃物燃烧得更充分,故C错误;
D.可燃物的着火点与可燃物的种类有关,不会随燃烧情况而变化,故D错误。
故选B。
2.D
【详解】A.热值是物质的一种特性,只与物质种类有关,与是否完全燃烧、质量、体积无关,把一杯酒精倒掉一半,质量和体积均减小一半,但热值不会发生变化,故A不符合题意;
B.比热容是物质的一种特性,只与物质种类有关,与质量、体积无关,把一杯酒精倒掉一半,质量和体积均减小一半,但比热容不会发生变化,故B不符合题意;
C.密度是物质的一种特性,与物质种类、温度、状态有关,与质量、体积无关,把一杯酒精倒掉一半,质量和体积均减小一半,但密度不会发生变化,故C不符合题意;
D.比热容、热值是物质的一种特性,只与物质种类有关,把一杯酒精倒掉一半,质量和体积均减小一半,比热容、热值不会发生变化,故D符合题意。
故选D。
3.D
【详解】A.汽油的热值为4.6×107J/kg,表示每完全燃烧1kg的汽油机可以获得4.6×107J的热量,选项中未说明是完全燃烧,因此不一定能获得4.6×107J的热量,故A错误;
B.热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料燃烧释放的热量无关,故B错误;
C.热机在工作时通常要克服机件摩擦所做的额外功,因此热机效率不能达到100%,故C错误;
D.热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值,使燃料燃烧更充分,可以增大燃料的利用率,提高热机效率,故D正确。
故选D。
4.B
【详解】热机效率是指用来做有用功的那部分能量,与燃料完全燃烧放出的能量之比。由图示知,燃料完全燃烧放出的能量为E,用来做有用功的能量为E2,且
E2=E-E1-E3-E4
所以热机效率
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5.D
【详解】热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值,因此减少能量损失和提高燃料的利用率都可以提高效率,但热机工作过程中,尾气不可避免会带走部分能量,机器的散热也使得内能不能全部转化为机械能,而燃料实际上也不能完全燃烧,这些都是热机效率达不到100%的原因,即使技术足够成熟也无法克服这些问题,因此技术不够成熟不是原因,故ABC正确,不符合题意;D错误,符合题意。
故选D。
6.B
【详解】尾气的温度高,说明散失的热量多,柴油机的效率低,反之,柴油机的效率高,即节能;尾气的柴油味浓、颜色黑都说明柴油没有充分燃烧,浪费了燃料,这样柴油机的效率会低,故应选B选项.
7.C
【详解】热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,要提高热机的效率,就要提高燃料的利用率,减少热损失.
A.采取热值高的燃料,其利用率不一定高,所以,不一定能提高热机的效率,故A不符合题意;
BD.降低或提高热机的功率,是减少或增大热机在单位时间内做的功,其效率不一定提高,故BD不符合题意;
C.保证良好的润滑,减小摩擦,可以减少因摩擦损失的能量,所以可以提高热机的效率,故C符合题意.
8.AD
【详解】A.据图可知,燃料燃烧放出的热量为100%,废气占了33%,冷却水占了30%,摩擦和辐射占了7%,那么输出的有用功占了
即该汽油机的效率为30%,故A正确;
B.柴油机被广泛的应用在坦克、轮船和火车上,故B错误;
C.燃料的热值是燃料本身的特性,只与燃料的种类有关,与燃料是否完全燃烧无关,所以该汽油机工作时汽油没有完全燃烧,但是汽油的热值不变,故C错误;
D.用水循环来降低汽油机的温度,主要是利用水的比热容大的特性,相同质量的水和其它物质相比,升高相同的温度,吸收的热量多,故D正确。
故选AD。
9. 热值 属于
【详解】[1]火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以放出更多的热量。
[2]火箭属于热机的一种,它利用燃料燃烧得到的燃气内能来做功,推动火箭前进。
10. 完全燃烧1kg的干木柴,放出的热量是1.2×107J 4.8×107 不变
【详解】[1]干木柴的热值是1.2×107J/kg,它的物理意义是:完全燃烧1kg的干木柴,放出的热量是1.2×107J。
[2]完全燃烧4kg的干木柴放出的热量
[3]4kg干木柴用掉一半后,质量变了,但是热值是燃料的一种特性,所以剩下干木柴的热值不变,仍为1.2×107J/kg。
11. 4.2×107 不变
【详解】[1]1m3甲烷完全燃烧能产生的热量
Q放=Vq甲烷=1m3×4.2×107J/m3=4.2×107J
[2]热值是燃料的特性,与质量无关,甲烷用掉一半后,剩余甲烷的热值不变。
12. 压燃式 ②③
【详解】[1]柴油机在压缩冲程压缩汽缸内的空气,使空气内能增加、温度升高,达到柴油的着火点,柴油燃烧,柴油机的点火方式是压燃式。
[2]柴油机工作一段时间后,油箱里的柴油被用去一部分,因此柴油质量减少;比热容、热值是物质的一种属性,不随质量而变化,因此没有发生变化的是②③。
[3]完全燃烧3kg柴油放出的热量
13. 5.6×1011 80
【详解】[1]100t生活垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量
[2]由得,水的质量
水吸收的热量
由得,水升高的温度
14. 不停地做无规则运动 4.6×105
【详解】[1]走进加油站时,闻到汽油味,这是因为汽油分子在不停地做无规则运动,属于扩散现象。
[2]汽油完全燃烧时放出的热量
15. 大 热值 8.4×108
【详解】[1]因为水的比热容大,根据公式Q=cmΔt可知,同样质量水跟其它物质相比,升高相同的温度,水吸收的热量多,冷却效果好,所以汽车的散热器通常用水作冷却剂。
[2]在同等条件下,燃料质量相同,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,说明“可燃冰”的热值很大。
[3]2kg煤气完全燃烧放出的热量
Q放=mq煤气=2kg×4.2×107J/kg=8.4×107J
由题意可得,2kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量
Q可燃冰=10×Q放=8.4×108J
16. 质量 煤油 小
【详解】(1)[1]由于燃料燃烧释放的热量与燃料的质量和热值有关,所以在设计实验时应控制燃料的质量相同,即煤油和菜籽油的质量相同。
(2)[2]用相同质量的煤油和菜籽油燃烧后加热质量和初温相同的水,由表中数据可知,用煤油加热的水温度升的高,由Q吸=c水mΔt可知,这些水吸收的热量多,说明煤油燃烧放出的热量多,由可知,煤油的热值大。
(3)[3]由于在实验的过程中,会有一部分热量散失掉,则测得燃料燃烧放出的热量偏小,故利用此实验方法计算出的热值将比真实值偏小。
17. 质量 温度计示数 偏小
【详解】(1)[1]比较两种燃料的热值大小时,根据控制变量法可知,需要控制两种燃料的质量相同。
(2)[2]点燃后加热质量相等的同种液体,需等待燃料全部燃烧,通过观察温度计示数的变化来比较两种燃料的热值大小。
(3)[3]因为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收,存在热损失等原因,所以测量出的热值比实际值要小。
18. 水温升高的多少 热量损失 小明 煤油 不可靠 燃油不可能完全燃烧且燃油燃烧放出的热量不能完全被水吸收
【详解】(1)①质量相同的水,温度变化越大,说明吸收热量越多,所以实验中通过水温升高的多少来表示煤油和菜籽油放出热量的多少;
②根据热传递的条件,水温与周围环境温度相差越大,越容易发生热传递,若水的初温不同,便可造成水的散热情况不同,所以实验中应控制水的初温相同;
③由上分析知,小明的分析更加合理;
(2)根据表格中数据,相同质量的两种燃料燃烧完后,煤油的水温升高较大,说明煤油放出的热量较多,即煤油的热值较大;
(3)在实验过程中,燃油不可能完全燃烧,且燃料燃烧放出的热量一部分直接散失掉、一部分被烧杯吸收,同时水也会向外散热,所以不能通过水吸收的热量得出燃料燃烧放出的热量,进而计算燃料的热值.
19. 质量 等于 2.1×103 7.5×105
【详解】(1)[1]根据比较不同物质吸热能力的方法,实验中要控制不同物质的质量相同,故本实验需要用到天平这一测量工具,目的是控制水和煤油质量相等。
(2)[2]用相同的酒精灯加热10min放出的热量相同,所以水吸收的热量等于煤油吸收的热量。
(3)[3]根据如图乙作出的水和煤油的温度随加热时间变化的图像可知,水和煤油的温度升高30℃,煤油用时10min,水用时20min,根据Q吸=c水mΔt,在质量和升高温度相同的情况下,吸热多少与比热容成正比,故煤油的比热容
(4)[4]若本实验共消耗酒精25g,则这些酒精完全燃烧放出的热量是
Q放=mq酒精=25×10-3 kg×3.0×107J/kg=7.5×105J
20.(1)3.15×107J;(2)30.9%
【详解】解:(1)锅炉内100kg的水吸收的热量
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(100℃-25℃)=3.15×107J
(2)无烟煤完全燃烧放出的热量
Q放=q煤m煤=3.4×107J/kg×3kg=1.02×108J
锅炉的效率
答:(1)锅炉内100kg的水吸收的热量是3.15×107J;
(2)此锅炉的效率是30.9%。
21.(1)8.4×107J;(2)3.36×107J;(3)40%
【详解】(1)完全燃烧4kg的这种垃圾煤放出的热量
(2)水吸收的热量
(3)垃圾煤此次加热的热效率
答:(1)完全燃烧4kg的这种垃圾煤放出的热量为8.4×107J。
(2)若用这些热量来加热水,可使200kg的水温度由20℃升高到60℃,此过程中水吸收的热量为3.36×107J。
(3)垃圾煤此次加热的热效率为40%。
22.(1)6.3×107J;(2)2.04×108J;(3)30.9%
【详解】解:(1)锅炉内的水吸收的热量
(2)无烟煤完全燃烧放出的热量
(3)锅炉的效率
答:(1)锅炉内的水吸收的热量是6.3×107J;
(2)无烟煤完全燃烧放出的热量是2.04×108J;
(3)此锅炉的效率是30.9%。
23.(1)4.2×106J;(2)82%
【详解】解:(1)根据题意可知,水吸收的热量为
即水的内能增加了4.2×106J;
(2)根据题意可知,天然气完全燃烧放出的热量为
Q放=qV=3.2×107J/m3×0.16 m3=5.12×106J
该热水器的热效率为
答:(1)此过程水的内能增加了4.2×106J;
(2)该热水器的热效率约是82%。
24.(1)9×106J;(2)30%
【详解】解:(1)0.2kg的汽油完全燃烧放出的热量为
Q放=qm油=4.5×107J/kg×0.2kg=9×106J
(2)汽车牵引力做的功为
W=Fs=750N×3.6×103m=2.7×106J
小汽车汽油机的热机效率
答:(1)0.2kg的汽油完全燃烧放出的热量是9×106J;
(2)小汽车汽油机的热机效率是30%。
25.(1)6.3×104J;(2)2.52×104J;(3)40%
【详解】解:(1)已知
酒精完全燃烧产生的热量为
(2)水的质量为
水吸收的热量为
(3)酒精灯烧水时的热效率为
答:(1)2.1g酒精完全燃烧放出的热量是6.3×104J;
(2)此过程中水吸收的热量是2.52×104J;
(3)酒精灯烧水时的热效率是40%。
26.(1)8.4×106J;(2)7.35×106J;(3)87.5%
【详解】解:(1)煤气完全燃烧放出的热量
Q放=Vq=0.21m3×4×107J/m3=8.4×106J
(2)水吸收的热量
Q吸=c水m水(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×25kg×(80℃﹣10℃)=7.35×106J
(3)该热水器烧水的效率
答:(1)煤气完全燃烧放出的热量是8.4×106J;
(2)水吸收的热量是7.35×106J;
(3)该热水器烧水的效率是87.5%。
27.(1)3.6×106J/kg;(2)7.5t
【详解】解:(1)每完全燃烧1t生活垃圾可发电
W=300kW h=300×3.6×106J=1.08×109J
由 可知,燃烧1t生活垃圾释放的热量
生活垃圾的热值
(2)由题意可知,水吸收的热量
Q吸=70%Q放=70%×3.6×109J=2.52×109J
1个标准大气压下,水的沸点是100℃,由Q吸=cm(t-t0)可知,冷水的质量
答:(1)生活垃圾的热值q为3.6×106J/kg;
(2)完全燃烧1t生活垃圾产生的热量若用来烧开水,其中70%的热量被水吸收,1标准大气压下可烧开7.5吨20℃的冷水。
28.(1)5kg;(2)6.3×105J;(3)0.02m3
【详解】解:(1)该小厨宝内胆装有水的质量为
m=ρ水V=1.0×103kg/m3×5×10-3m3=5kg
(2)由图2可知,在5min的加热时间里,水的初温t0=20℃,末温t=50℃,水升高的温度为
Δt=50℃-20℃=30℃
则水吸收的热量
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×30℃=6.3×105J
(3)煤气完全燃烧放出的热量
需要煤气的体积
答:(1)该小厨宝内胆装有水的质量为5kg;
(2)由图象可知,加热5min,水吸收的热量为6.3×105J;
(3)若水吸收的热量由煤气燃烧来提供,且煤气完全燃烧放出的热量仅75%被水吸收,则至少要燃烧0.02m3煤气。