2019年秋九年級(jí)物理全冊(cè) 第十三章 內(nèi)能與熱機(jī) 第四節(jié) 熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)課時(shí)作業(yè) （新版）滬科版

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1、第四節(jié)　熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù) 知識(shí)要點(diǎn)基礎(chǔ)練 知識(shí)點(diǎn)1　燃料的熱值 1.無(wú)煙煤的熱值是3.4×107 J/kg,它表示的物理意義是　1 kg無(wú)煙煤完全燃燒放出的熱量是3.4×107 J　;若要得到1.7×106 J的熱量,需要完全燃燒　50　g無(wú)煙煤。? 2.( 福建中考 )合理分類和利用垃圾可以變廢為寶,在一定條件下,1 t垃圾能榨出170 kg燃料油,若燃料油的熱值為4.0×107 J/kg,則這些燃料油完全燃燒釋放出的熱量為　6.8×109　 J,燃燒時(shí)燃料油的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為　內(nèi)　能。? 3.關(guān)于燃料的熱值,下列說(shuō)法中正確的是 ( A ) A.燃料的熱值與燃料的種類有關(guān),

2、與燃料的質(zhì)量和燃燒狀況無(wú)關(guān) B.燃燒1 kg某種燃料放出熱量的大小等于燃料熱值的大小 C.燃料燃燒時(shí),質(zhì)量越大,熱值越大 D.燃料不完全燃燒時(shí)的熱值比完全燃燒時(shí)的熱值小 知識(shí)點(diǎn)2　熱機(jī)效率 4.某汽油機(jī)在工作過(guò)程中損耗掉的那部分能量是燃料完全燃燒所釋放能量的四分之一,則此汽油機(jī)的熱機(jī)效率是　75%　。? 5.甲汽油機(jī)的熱機(jī)效率比乙汽油機(jī)的熱機(jī)效率高,這表明 ( 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.以相同的速度行駛相同的路程,乙消耗的汽油多 6.為了節(jié)約能源,需要提高熱機(jī)的效率,下列措施不能提高熱機(jī)效率的是 ( D ) A.讓燃

3、料與空氣混合充分,使燃料燃燒得比較完全 B.在設(shè)計(jì)與制造熱機(jī)時(shí)要不斷改進(jìn)與創(chuàng)新,以減少能量的損失 C.盡量減少熱機(jī)內(nèi)部各部件間的摩擦 D.盡量增加熱機(jī)的工作時(shí)間 知識(shí)點(diǎn)3　環(huán)境保護(hù) 7.汽車為人類文明做出了巨大貢獻(xiàn),但同時(shí)也對(duì)自然生態(tài)環(huán)境造成了污染。為減少汽車尾氣對(duì)居民的危害,市政府購(gòu)進(jìn)了不少以天然氣為燃料的汽車用作公交車,成為街頭一個(gè)新的亮點(diǎn)。汽車使用天然氣作燃料的優(yōu)點(diǎn)是　節(jié)能( 或環(huán)保,合理即可 )　( 寫(xiě)出一條即可 )。? 綜合能力提升練 8.雙能源( 汽油和天然氣 )汽車以其經(jīng)濟(jì)、污染小等優(yōu)點(diǎn)備受人們青睞。已知汽油的熱值為3.2×107 J/L,天然氣的熱值為

4、7.2×107 J/m3,則完全燃燒9 L汽油放出的熱量與完全燃燒　4　m3的天然氣放出的熱量相等。? 9.“可燃冰”作為新型能源,有著巨大的開(kāi)發(fā)使用潛力,在相同條件下,“可燃冰”完全燃燒放出的熱量可達(dá)到天然氣的數(shù)十倍。如果“可燃冰”的熱值是天然氣的10倍,則完全燃燒0.5 kg “可燃冰”放出的熱量為　2.1×108　J;若在不考慮熱量損失的情況下,這些熱量能使800 kg、45 ℃的水剛好沸騰,則此時(shí)水的沸點(diǎn)是　107.5　℃,水面上方的氣壓　大于　( 選填“大于”“小于”或“等于” )1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓[q天然氣=4.2×107 J/kg,c水=4.2×103 J/( kg·℃ )

5、]。? 10.建筑工地上有一臺(tái)大型汽車吊,把100 t建筑材料從地面吊到15 m高處,汽車吊做的有用功為　1.5×107　J;在此過(guò)程中,汽車吊消耗柴油的質(zhì)量為2.0 kg,則完全燃燒2.0 kg柴油釋放的內(nèi)能為　8.6×107　J,該過(guò)程中汽車吊的效率為　17.4　%( 柴油的熱值q=4.3×107 J/kg,g取10 N/kg )。? 11.如圖所示為內(nèi)燃機(jī)的能量流向圖,熱機(jī)效率緄扔ú ( B ) A.×100% B.×100% C.×100% D.×100% 12.( 成都中考 )小李家使用的燃?xì)鉄崴?將30 kg水從20 ℃加熱到45 ℃,消耗了0.

6、15 m3天然氣。已知水的比熱容為4.2×103 J/( kg·℃ ),天然氣的熱值為4×107 J/m3,則下列與該過(guò)程有關(guān)的計(jì)算結(jié)果和分析正確的是 ( C ) A.水吸收的熱量與水的末溫成正比 B.水吸收的熱量是3.15×105 J C.熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率是52.5% D.熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率與環(huán)境溫度無(wú)關(guān) 13.一輛效率為20%的小汽車年耗汽油量2100 L,若將它的效率提高1%,則一年內(nèi)節(jié)省的汽油為 ( B ) A.205 L B.100 L C.25 L D.21 L 14.( 云南中考 )小康家新買來(lái)一臺(tái)容積為80 L的天然氣熱水器。小康學(xué)習(xí)了熱

7、效率的知識(shí)后,嘗試估測(cè)該熱水器的熱效率,他把“進(jìn)水量”設(shè)置為40 L,“出水溫度”設(shè)置為40 ℃后,開(kāi)始加熱。當(dāng)水溫達(dá)到40 ℃時(shí),自動(dòng)停止加熱。已知當(dāng)時(shí)自來(lái)水的溫度是20 ℃,加熱前天然氣表的示數(shù)為129.96 m3,停止加熱后變?yōu)?30.06 m3,天然氣的熱值q天然氣=4.2×107 J/m3,水的比熱容c水=4.2×103 J/( kg· ℃ ),1 L=10-3 m3。求: ( 1 )水箱中水的質(zhì)量; ( 2 )水箱中水吸收的熱量; ( 3 )該熱水器的熱效率。 解:( 1 )把“進(jìn)水量”設(shè)置為40 L,則水箱中水的體積 V=40 L=40×10-3 m

8、3 由?=可得,水箱中水的質(zhì)量 m=?V=1.0×103 kg/m3×40×10-3 m3=40 kg ( 2 )由題意可得,水吸收的熱量 Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/( kg·℃ )×40 kg×( 40 ℃-20 ℃ )=3.36×106 J ( 3 )使用天然氣的體積 V氣=130.06 m3-129.96 m3=0.1 m3 天然氣完全燃燒釋放的熱量 Q放=q天然氣V氣=4.2×107 J/m3×0.1 m3=4.2×106 J 該熱水器的熱效率 ?=×100%=×100%=80% 拓展探究突破練 15.發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的核心部件,發(fā)動(dòng)機(jī)的

9、質(zhì)量決定了整個(gè)車的性能和品質(zhì),現(xiàn)代汽車主要分汽油和柴油兩類發(fā)動(dòng)機(jī),其中汽油發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力的是內(nèi)燃機(jī)的氣缸,若某臺(tái)以汽油為燃料的汽車,發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)有四個(gè)氣缸,其相關(guān)數(shù)據(jù)如表所示。 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)表 1 min內(nèi) 完成工 作循環(huán) 2600次 92# 汽油 氣缸內(nèi)汽油 和空氣的 混合密度 1.35 kg/m3 排氣量 1.8 L 熱值 4.6×107 J/kg 發(fā)動(dòng)機(jī) 最大功率 75 kW 空燃比 14∶1 ( 1 )汽車以100 km/h的速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率最大,則1 min內(nèi)汽車做的有用功為　4.5×106　J;? ( 2 )如圖所

10、示,汽車內(nèi)燃機(jī)一個(gè)工作循環(huán)包括四個(gè)沖程,一個(gè)氣缸正常工作四個(gè)沖程的順序是　乙、甲、丁、丙　( 對(duì)甲、乙、丙、丁重新排序 ),內(nèi)燃機(jī)給汽車提供動(dòng)力的沖程是　丁　圖所示的沖程;? ( 3 )汽車排氣量是指發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的工作容積,汽車排氣量越大,功率越大,空燃比是指氣缸內(nèi)空氣和燃油的質(zhì)量比。當(dāng)汽車以100 km/h的速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),根據(jù)表中數(shù)據(jù)求汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。 解:做一次功混合氣體的質(zhì)量 m=?V=1.35 kg/m3×1.8×10-3 m3=2.43×10-3 kg 因?yàn)榭杖急仁?4∶1,所以做一次功消耗的汽油質(zhì)量m0=2.43×10-3 kg×=1.62×10-4 kg 1 min內(nèi)汽油燃燒釋放的熱量 Q=m0q=1.62×10-4 kg×4.6×107 J/kg×2600=1.93752×107 J 發(fā)動(dòng)機(jī)的效率 ?=×100%=×100%≈23.2% 5