第十章　六、燃料的利用和環境保護

一、選擇題

1.下列關于熱值的說法正確的是()

A.2

kg煤的熱值大于1

kg煤的熱值

B.燃料的熱值越大,燃燒放出的熱量越多

C.燃料燃燒不完全時熱值變小

D.燃料的熱值是燃料本身的特性,只與燃料的種類有關,與其他因素無關

圖K-6-1

2.[2020·海南]

椰雕是用經過處理的椰子殼雕刻的藝術品,海南的椰雕工藝被列入國家非物質文化遺產,如圖K-6-1所示,工藝師正在進行椰雕雕刻。假設一個處理后的椰子殼質量分布均勻,經雕刻后,椰子殼的()

A.質量變小

B.熱值變小

C.密度變小

D.比熱容變小

3.[2020·棗莊]

關于熱機的效率,下列說法正確的是

()

A.在做功同樣多的情況下,熱機的效率越高,消耗的燃料越多

B.一般情況下,柴油機的效率比汽油機的高

C.熱機的效率越高說明做功越快

D.熱機損失的能量中,廢氣帶走的能量較少,主要是由于機械摩擦損失的4.古語道:“人要實,火要虛。”此話的意思是做人只有腳踏實地,才能事業有成;可燃物要架空一些,才能燃燒更旺。“火要虛”的目的是

()

A.增大可燃物的熱值

B.降低可燃物的著火點

C.能使可燃物完全燃燒

D.提高可燃物的利用率

二、填空題

5.酒精的熱值是3.0×107

(填單位),完全燃燒400

g酒精,放出的熱量是;若把一瓶酒精倒去一半,則剩下酒精的熱值為。

6.[2019·遂寧]

為了減少環境污染,共建綠水青山的美好生態,遂寧市部分農村地區已經用上了天然氣燒水煮飯,設天然氣的熱值為4.2×107

J/kg,完全燃燒0.2

kg天然氣放出的熱量為　　　　J;若這些熱量的25%被12.5

kg、30

℃的水吸收,能使水的溫度升高到　　　　　℃。[c水=4.2×103

J/(kg·℃)]

7.柴油機是工農業生產中常用的熱機。已知某型號柴油機的效率為η,柴油的熱值為q,將質量為m(單位為kg)的柴油完全燃燒,放出的熱量為Q=　　　　,這些熱量通過該柴油機的轉化對外所做的有用功為W=。

三、計算題

8.[2020·聊城]

小華家使用的是天然氣熱水器,他嘗試估測該熱水器的效率,以核對銘牌上的數值是否準確。當只有該熱水器使用天然氣時,把50

kg的水從20

℃加熱到54

℃,天然氣表的示數由1365.05

m3變為1365.17

m3,已知水的比熱容c水=4.2×103

J/(kg·℃),天然氣的熱值q=7.0×107

J/m3。求:

(1)水吸收的熱量。

(2)消耗的天然氣完全燃燒放出的熱量。

(3)該熱水器的效率。

9.[2020·岳陽]

某型號的汽車整車與駕駛員的總質量是2060

kg,駕駛員駕駛該汽車在平直公路上勻速行駛進行車型測試,測試過程中消耗汽油的體積為1.5×10-3

m3,求:(g取10

N/kg,ρ汽油=0.7×103

kg/m3,q汽油=4.5×107

J/kg)

(1)汽車與駕駛員的總重力。

(2)測試過程中消耗汽油的質量。

(3)假設汽油完全燃燒,汽油機的效率為40%,汽車在測試過程中做的有用功是多少。

答案

1.D

2.A

3.B　[解析]

熱機的效率越高,有用功與燃料完全燃燒放出的熱量的比值越大,即在做功相同的情況下,消耗的燃料較少,或消耗相同的燃料,做功較多,故A錯誤;一般情況下柴油機的效率比汽油機的高,多用在重型機器上,故B正確;熱機的效率是有用功與燃料完全燃燒放出的熱量的比值,熱機的效率越高說明有用功占總功的比值越大,功率表示做功的快慢,功率越高說明做功越快,效率和功率是兩個不同的物理量,二者之間沒有必然聯系,故C錯誤;根據內燃機的能量流向,熱機損失的能量中,廢氣帶走的能量較多,故D錯誤。

4.D

5.J/kg　1.2×107

J　3.0×107

J/kg

6.8.4×106　70　[解析]

(1)完全燃燒0.2

kg天然氣放出的熱量:Q放=m1q=0.2

kg×4.2×107

J/kg=8.4×106

J;(2)由題知,水吸收的熱量:Q吸=25%Q放=25%×8.4×106

J=2.1×106

J;由Q吸=cmΔt得,水升高的溫度:Δt=Q吸cm2=2.1×106

J4.2×103

J/(kg·℃)×12.5kg=40

℃,水的末溫:t=t0+Δt=30

℃+40

℃=70

℃。

7.mq　ηmq　[解析]

燃料完全燃燒放出的熱量為質量與熱值的乘積,即Q=mq,而由η=WQ得:W=ηQ=ηmq。

8.(1)水吸收的熱量:

Q吸=c水m水Δt=4.2×103

J/(kg·℃)×50

kg×(54

℃-20

℃)=7.14×106

J。

(2)消耗的天然氣:

V=1365.17

m3-1365.05

m3=0.12

m3;

這些天然氣完全燃燒放出的熱量:

Q放=qV=7.0×107

J/m3×0.12

m3=8.4×106

J。

(3)該熱水器的效率:

η=Q吸Q放×100%=7.14×106

J8.4×106

J×100%=85%。

9.(1)汽車與駕駛員的總重力:

G=mg=2060

kg×10

N/kg=20600

N。

(2)測試過程中消耗汽油的質量:

m汽油=ρ汽油V=0.7×103

kg/m3×1.5×10-3

m3=1.05

kg。

(3)汽油完全燃燒放出的熱量:

Q放=m汽油q汽油=1.05

kg×4.5×107

J/kg=4.725×107

J,汽車在測試過程中做的有用功:

W有用=Q放η=4.725×107

J×40%=1.89×107

J。