十四章內能的利用練習題

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1、第十四章 內能的利用 14.1 熱機 1. 熱機包括內燃機，柴油機和汽油機都屬于內燃機，關于熱機的下列說法中正確的是（　?。? A．汽油機頂部有噴油嘴，柴油機頂部有火花塞 B．柴油機在吸氣沖程中將柴油和空氣的混合氣吸入氣缸 C．四沖程汽油機在工作過程中，進、排氣門同時關閉的沖程是做功沖程和壓縮沖程 D．在柴油機的壓縮沖程中，機械能轉化為柴油和空氣混合物的內能 2. 生活中常見的汽車和摩托車大多是采用四沖程汽油機來工作的．四沖程汽油機在一個工作循環(huán)中，下列說法不正確的是（　?。? A．對外做功一次 B．有兩次能量轉化 C．曲軸轉動兩周 D．壓縮沖程把內能轉化為機械能 3.

2、 從原理的發(fā)現(xiàn)到實際的應用，往往要解決許多技術上的難題．如圖所示的汽油機只有在做功沖程中燃氣才給活塞一個動力，但汽油機卻可以連續(xù)工作，其中關鍵部件是（　?。? A．火花塞 B．連桿 C．曲軸和飛輪 D．進氣門和排氣門 4. 熱機是將______能轉化成機械能的機器，如圖所示是汽油機的_____沖程．美國《大眾科學》雜志評出2006～2007年度奇思妙想十大發(fā)明，其中最引人注意的是“六沖程引擎”，這種引擎在完成四沖程工作后，會把水注入汽缸，使水瞬間變成水蒸氣，從而帶動活塞運動，產生第五沖程，為汽車提供動力．第六沖程是讓水蒸氣進入冷凝器，變成可再次注入汽缸中的水．請你

3、指出該“六沖程引擎”的一個優(yōu)點：________． 5. 如圖所示，在透明塑料盒的底部鉆一個孔，把電子式火花發(fā)生器的放電針管緊緊地塞進孔中，打開塑料盒蓋，向盒中滴入數(shù)滴酒精，再將盒蓋蓋緊，然后撳動電火花發(fā)生器的按鈕．你觀察到的現(xiàn)象是_____．圖中情景演示的是“四沖程”汽油機工作過程中的_______沖程，這個情景中________能轉化為________能． （1）發(fā)動機在做功沖程里，高溫高壓的燃氣推動活塞向下運動，對外做功，同時將________能轉化為________能． 排量 2.0 L 輸出功率 120 kW 轉速 6000 r/min （2）有一臺四缸發(fā)動機，其主

4、要技術指標如右表所示．其中排量等于四個汽缸工作容積的總和，汽缸工作容積指活塞從上止點到下止點所掃過的容積，又稱單缸排量，它取決于活塞的面積和活塞上下運動的距離（既沖程長）．轉速表示每分鐘曲軸或飛輪所轉的周數(shù)． ①該發(fā)動機在1 s內做功____J，單缸排量V=_____L． ②在每個做功沖程里，發(fā)動機做功W=____J． （3）在做功沖程里，燃氣對活塞所做的功可表示為W=pV，式中p表示燃氣對活塞的壓強，則p=_____Pa．（1 L=10-3m3） 14.2 熱機的效率 1. 日常生活中，我們使用了干木柴、煤炭、液化石油氣、天然氣、酒精等多種燃料。關于燃料的熱值，下列說法

5、中屬于正確理解的是（　　） A．燃料的熱值跟燃料燃燒時放出的熱量成正比 B．燃料的熱值跟燃料的質量成正比 C．容易燃燒的燃料熱值一定大 D．就某種確定的燃料而言，它的熱值是一個確定的值，跟燃料的質量及燃料燃燒放出的熱量無關 2. 載重大汽車使用的一般是柴油機，而小汽車使用的一般是汽油機，這是因為柴油機的效率比汽油機高。柴油機的效率高是由于（　?。? A．柴油的熱值比汽油的熱值大 B．柴油的比熱容比汽油的比熱容大 C．柴油機氣缸里的燃氣產生的壓強比汽油機里的高 D．柴油的密度比汽油的密度大 3. 上海大眾汽車有限公司正推出氫燃料電池轎車，用氫氣作燃料是利用氫氣的________

6、大的優(yōu)點．在標準大氣壓下，若氫氣灶的熱效率為80%，則3 kg氫氣完全燃燒放出的熱量可將________kg的水從20℃加熱到沸騰．[已知氫氣的熱值為1.4108J/kg，水的比熱容為4.2103 J/（kg?℃）]． 4. 一臺單缸四沖程汽油機，做功沖程中將_____能轉化為_____能．以汽油為燃料的某品牌小汽車行駛100 km發(fā)動機牽引力所做的功為1.15108 J，消耗汽油10 kg，小汽車發(fā)動機的效率為________．（汽油的熱值q汽油=4.6107 J/kg） 5. 小明同學為測量地球表面植物吸收太陽能的本領，他用一個臉盆裝6 kg的水，水面的表面積為0.1 m2，經(jīng)太陽垂直

7、照射15 min，溫度升高了5℃，則水吸收的熱量為________J，這部分熱量是由________能轉化來的；若地表植物接收太陽能的能力與水相同，則每平方米綠色植物每秒接收的太陽能為________J；若綠色植物在光合作用下每吸收1103 J的太陽能可以放出0.05 L的氧氣，那么，100 m2綠地每秒可以放出________L的氧氣． 6. 近年來，我國部分省份開始推廣使用乙醇汽油，乙醇汽油是由10%體積的乙醇與90%體積的汽油混合而成．已知乙醇的熱值為2.4107 J/L，汽油的熱值為3.3107 J/L．設混合后總體積不變，請計算乙醇汽油的熱值為多少？ 【趣味鏈接】 液化石油氣，

8、（Liquefied Petroleum Gas，簡稱LPG），石油產品之一，為無色氣體或黃棕色油狀液體，是丙烷和丁烷的混合物，通常伴有少量的丙烯和丁烯。一種強烈的氣味劑乙硫醇被加入液化石油氣，這樣石油氣的泄漏會很容易被發(fā)覺。液化石油氣主要用作石油化工原料，用于烴類裂解制乙烯或蒸氣轉化制合成氣，可作為工業(yè)、民用、內燃機燃料。液化石油氣在1910年由沃爾特史內林博士首次生產出來，1912年出現(xiàn)了第一個商業(yè)產品。 液化石油氣的熱值高達4.6107 J/kg，一些不法商販為牟取暴利，常將液化石油氣與價格低廉、熱值僅為2.9107 J/kg的二甲醚混合裝入鋼瓶內銷售給客戶．某市質監(jiān)局對某液化石油氣站

9、銷售的瓶裝燃氣進行檢測：將質量為100 kg、初始溫度為31℃的水裝入容器內，用高效爐灶燃燒瓶內燃氣加熱容器中的水直至100℃恰好沸騰，瓶內燃氣消耗了0.84 kg．通過高效爐灶，水能吸收燃氣完全燃燒釋放熱量的75%． 【拓寬延伸】 （1）瓶內燃氣的熱值是多少？ （2）該液化石油氣站銷售的瓶裝液化石油氣有無摻混二甲醚？ 14.3 能量的轉化和守恒 1. 根據(jù)能量的轉化和守恒定律可知，能量在轉化或轉移的過程中，其總量__________．電能可以使電燈發(fā)光，同時產生內能散失在空氣中，但這些內能卻無法自動轉化為電能．該現(xiàn)象說明能量的轉化具有_____________． 2. 某研究性學

10、習小組對能量轉化現(xiàn)象進行了研究，他們利用鐵絲、鎳鉻絲、靈敏電流計等器材組成一個閉合電路，如圖所示，A點為鐵絲和鎳鉻絲絞合在一起組成的加熱點．用打火機給A點加熱時，觀察到靈敏電流計的指針發(fā)生了明顯偏轉，這一實驗現(xiàn)象說明了 能可以轉化成________能． 3. 下列關于能量轉化的實例，你認為說法正確的是（ ） A．水輪機帶動發(fā)電機發(fā)電——電能轉化為機械能 B．燃料燃燒——化學能轉化為內能 C．汽油機的做功沖程——機械能轉化為內能 D．給蓄電池充電——化學能轉化為電能 4. 根據(jù)能量守恒定律，下列四幅圖中僅發(fā)生能量轉移的一組是:（ ） ①試管內的冷水放入熱水中變熱

11、 ④小燈泡通電發(fā)光 A．①② B．②③ C．③④ D．①③ 5. 下圖表示白熾電燈將電能轉化為光能和內能的大致比例，由此可以計算出白熾電燈的發(fā)光效率為_____________． 6. 【科技前沿】下圖是火箭發(fā)射時的壯觀情景． 【問題延伸】火箭發(fā)射升空時，燃料通過燃燒將 能轉化為燃氣的內能，燃氣對火箭做功，又將內能轉化為火箭的 能． 第十四章 內能的利用 1. 隨著石油的價格不斷上漲，雙燃料汽車逐漸進入人們的生活，這種汽車以天然氣或汽油作為燃料．以下說法正確的是（

12、　?。? A．燃料的熱值越大，燃燒時放出的熱量越多 B．以天然氣為燃料，汽車發(fā)動機的效率可以達到100% C．在壓縮沖程中，燃料混合物的溫度升高，內能增大 D．汽油與天然氣相比，燃燒時汽油對環(huán)境的污染較小 2. 據(jù)中央人民廣播電臺報道：我國科學家在南海發(fā)現(xiàn)了一種俗稱 “可燃冰”的冰塊狀天然氣水合物，能源總量可達全國石油總量的一半，燃燒1 m3的可燃冰釋放的能量與164 m3天然氣相當．由上文可以判斷，“可燃冰”（　　） A．具有較高的內能 B．具有較大的比熱容 C．具有較大的熱值 D．只有燃燒時才有內能 3. 我國是一個航天大國，2013年將實施“天宮一號”與“神舟十號”載人飛行

13、任務，開展載人天地往返運輸系統(tǒng)首次應用性飛行。發(fā)射飛船的火箭常用液態(tài)氫作燃料，相同質量的氫和汽油完全燃燒，氫放出的熱量約為汽油的3倍．下列說法正確的是（　?。? A．火箭發(fā)動機是一種熱機 B．氫的熱值約為汽油熱值的三分之一 C．火箭上升時，以發(fā)射塔為參照物，火箭是靜止的 D．火箭加速上升過程中，機械能保持不變 4. 隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，人們的生活水平日益提高，春梅家就剛剛購買了一輛小轎車。轎車的發(fā)動機也是一種熱機，關于“熱機”，下列說法中正確的是（　　） A．做功沖程的能量轉化是機械能轉化為內能 B．改進技術，可以使熱機的效率達到100% C．用水循環(huán)來降低熱機的溫度，主要是

14、利用水蒸發(fā)時吸熱的特性 D．冬天晚上要把熱機水箱中的水放出，是防止氣溫降低時水凝固脹壞水箱 5. 汽車的發(fā)動機一般是柴油機或汽油機，它把燃料燃燒放出的________能轉化成為柴油機或汽油機的機械能．汽車發(fā)動機常用循環(huán)流動的水來幫助它散熱，主要是利用了水的____ ____較大的特點．在發(fā)動機壓縮沖程中，通過________的方式改變了氣缸內氣體的內能． 6. 轉速為1200 r/min的四沖程單缸內燃機，若每工作循環(huán)做功600 J，該內燃機的功率為______W．若汽缸的橫截面積為200 cm2，活塞一個沖程運動的距離是30 cm，則做功沖程產生的平均壓力是________N，壓強是_

15、_______Pa． 【趣味鏈接】 火箭是以熱氣流高速向后噴出，利用產生的反作用力向前運動的噴氣推進裝置．它自身攜帶燃燒劑與氧化劑，不依賴空氣中的氧助燃，既可在大氣中，又可在外層空間飛行．火箭在飛行過程中隨著火箭推進劑的消耗，其質量不斷減小，是變質量飛行體． 現(xiàn)代火箭可用作快速遠距離運送工具，如作為探空、發(fā)射人造衛(wèi)星、載人飛船、空間站的運載工具，以及其他飛行器的助推器等．如用于投送作戰(zhàn)用的戰(zhàn)斗部(彈頭)，便構成火箭武器。火箭是目前唯一能使物體達到宇宙速度，克服或擺脫地球引力，進入宇宙空間的運載工具，而火箭的速度是由火箭發(fā)動機工作獲得的． 【拓展延伸】 （1）“神州飛船”是由我國自行研制的長征運載火箭發(fā)射升空的．當火箭在空中高速飛行時，它的頭部與空氣摩擦，溫度可升至幾千攝氏度，為了防止燒壞火箭內部搭載的儀器和設備，常在火箭的頭部涂有一層特殊的材料，為什么？ （2）用水作汽車發(fā)動機的冷卻液，液態(tài)氫作火箭的燃料，是由于（　?。? A．水的比熱容較小，氫的熱值較大 B．水的比熱容較大，氫的熱值較小 C．水的比熱容較大，氫的熱值較大 D．水的比熱容較小，氫的熱值較小