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第十四章 内能的利用
第2节 热机的效率
一．选择题
1．煤炭是一种重要能源。为判断煤炭品质的优劣，最科学的方法是检验煤炭的（ ）
A．比热容 B．密度 C．热值 D．温度
2．为了比较两种燃料的热值，小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，下列说法正
确的是（ ）
A．实验中需要保证两种燃料燃烧时间相同
B．通过调节铁圈A的位置，使温度计处于适当的高度
C．将两烧杯中的水换成比热容小的液体可以使实验现象更明显
D．如要进一步研究不同物质的吸热能力，只需将其中一个烧杯中的水换成等质量煤油
3．下列说法正确的是（ ）
A．冠状病毒的传播是扩散现象
B．即使煤炭没有完全燃烧，其热值也不会改变
C．一个物体的内能增加了，一定是它吸收了热量
D．因为沙石的比热容比水小，所以吸收相同的热量，沙石比水升温快
4．关于热机的效率，下列说法正确的是（ ）
A．在做功同样多的情况下，热机的效率越高消耗的燃料越多
B．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
C．热机的效率越高说明做功越快
D．热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的
5．甲、乙两种燃料完全燃烧放出的热量与其质量关系的图象如图所示，下列分析正确的是
（ ）A．甲燃料的热值小于乙燃料的热值
B．使用甲燃料的热机做的有用功一定更多
C．完全燃烧相同质量的两种燃料，甲放出的热量更多
D．使用甲燃料的热机效率一定高，但是热机效率肯定小于 100%
6．关于热机效率，下列说法正确的是（ ）
A．因为能量是守恒的，所以热机的效率可以达到100%
B．采用热值高的燃料一定能提高热机的效率
C．效率越高的热机功率越大
D．热机效率越高，它将内能转化为机械能的比例越大
7．如图所示为内燃机能量流向图。以下有关热机的相关知识说法正确的是（ ）
A．使燃料燃烧更充分，可以增大热值
B．该热机效率一般大于80%
C．增大该热机工作时间，热机效率并不会增加
D．（2）处应填“废气带走的能量”
8．下列有关热现象的说法中，正确的是（ ）
A．单缸四冲程内燃机的转速为2400r/min，则每秒钟对外做功20次
B．形成雾霾天气的主要污染物PM2.5在空气中的运动属于分子的无规则运动
C．煤的热值大于干木柴的热值，所以烧煤放出的热量一定比烧干木柴放出的热量多
D．在使用实验室常用温度计测量物体温度时，温度计可以离开被测物体读数
9．一台四冲程汽油机的飞轮转速为2400r/min，那么该汽油机每秒完成做功冲程的个数是（ ）
A．20个 B．40个 C．80个 D．120个10．我国自主生产的“吉利金刚”小轿车，发动机正常怠速为 1200转/分钟，怠速指汽车不前进时
发动机的转速。则对于怠速说法正确的是（ ）
A．发动机1秒钟完成20个工作循环
B．发动机1分钟完成吸气冲程1200次
C．发动机1秒钟完成做功冲程10次
D．发动机1秒钟共完成80个冲程
二．填空题
11．为了减少大气污染，可对秸秆进行回收加工，然后制成秸秆煤，完全燃烧 2kg秸秆煤放出的热
量完全被水吸收，可使________kg的水温度有20℃升高到60℃．（已知q ＝2.1×107J/kg，c
秸秆煤
＝4.2×103J/（kg•℃）
水
12．如图所示是四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在冲程 压缩 （填名
称）此过程的能量转化是________；某效率为25%的汽油机在一个工作循环中消耗了4kg汽油，
该汽油机对外做的机械功为________J．（汽油热值为4.6×107J/kg）。
13．汽油机的转速为3000r/min，则1s内汽油机对外做功________次，活塞往复运动________次。
三．实验探究题
14．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。他们组装了如图甲和乙所示的装置进行实验，记录结果见下表：
煤油 菜籽油
燃料
前后温度
加热前的水温/℃ 25 25
燃料燃尽后水温/℃ 44 34
（1）为了保证实验结论的可靠性，小明和小辉选择了两套完全相同的装置，并且控制油的质量
以及水的质量相同。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小明认为因为探究过程中他们采用了________法，所以只有燃料的________不同，其他因素
都必须控制相同。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、水温变化小的情况。所以，实验时必须控制水的初温相同。
③你认为________（小明/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 ＝cm（t﹣t ）计算出了水吸收的热量。小辉想通过这些数据计算出煤油和菜籽油的
吸 0
热值。你认为他的计算结果是________的（可靠/不可靠）。
15．小明利用图甲装置研究某燃料热值。他取少量燃料置于燃烧皿中，测出总质量为 30g，点燃后
对100g的热水加热4min立即熄灭燃料，再测得燃料和燃烧皿总质量，天平平衡时砝码数量和游
码位置如图乙所示，并根据实验数据绘制的水温随时间变化的图象如图丙中a线所示。
（1）如图甲所示，组装实验器材时为了能使温度计液泡与液体充分接触，应依次调节图中 A、
B两铁环，应先调节________（选填“A”、“B”）铁环。
（2）实验时水面上方的气压________（选填“大于”、“等于”或“小于”）1标准大气压。
在第2～4min的过程中，水________（选填“吸”或“不吸”）热。
（3）已知此过程中燃料均匀燃烧放热，所放热量仅 60%能被水吸收，则该燃料的热值为
________J/kg。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），整个过程中忽略水的质量变化]（4）若实验装置和热损失比例均不变，利用该燃料加热另一杯水绘出了如图丙中 b线，则另一
杯水的质量________（选填“大于”、“等于”或“小于”）上一杯水质量。
16．（1）如图所示，在胶卷盒中滴入几点酒精后密封，在下方电火花发生器产生电火花后看到的
现象是________，该过程模拟的是________（发电机/电动机/热机）的工作原理；
（2）图中燃料1与燃料2质量相同，水与油的质量相同，则比较不同燃料的热值，应选择
________两图进行实验（填写ABC字母符号）；比较不同物质的比热容，应选择________。
四．计算题
17．天然气作为燃料其优点有热值高、污染小，福安各小区均铺设有天然气管道。你知道完全燃烧
0.0105m3的天然气能放出多少焦的热量吗？若这些热量完全被水吸收，能使2千克的水温度升高
多少摄氏度？【水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值取q＝4×107J/m3）】
18．学习热学知识后，两位同学设计了一个测定液化气热值的实验，取500g水放入锅中，用温度
计测得水的初始温度为20℃，读出液化气表的示数为12.563m3，然后用液化气给水加热当温度
计的示数为80℃时，液化气表的示数为12.560m3【c＝4.2×103J/（kg•℃）】
（1）实验过程中水吸收的热量Q。
（2）理想状况下可求得液化气的热值为多少？
（3）但实际上利用该方法测得的液化气的热值是偏小的，为什么？
