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2013年秋（新人教版）物理（走進(jìn)中考）
第十四章 第2節(jié)：熱機(jī)效率
一、
1.（13彬州）我國隨著航天事業(yè)發(fā)展需要，正在研制大功率液氫發(fā)動機(jī)。這種發(fā)動機(jī)主要是因為氫是有 C
A．較小的密度 B．較大的比熱容
C．較高的熱值 D．較低的沸點
2.（13廣州）某機(jī)器的能量流向圖如圖 1 所示，據(jù)此推測該機(jī)器可能是A
A．熱機(jī)
B．電動機(jī)
C．發(fā)電機(jī)
D．電熱水器
3.（13德州）下列有關(guān)熱和能的說法中正確的是C
　A．物體內(nèi)能增大，一定從外界吸收熱量．
　B．汽油機(jī)在做功沖程中把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
　C．物體的溫度越高，分子無規(guī)則運動越劇烈
　D．燃料的熱值越大，燃燒時放出的熱量越多．
4.（12漳州）燒開同樣一壺水，完全燃燒的干木材與完全燃燒的無煙煤質(zhì)量不同，是因為干木材和無煙煤具有不同的A
A．熱值 B．比熱容 C．內(nèi)能 D．熱量
5.（11孝感）一瓶酒精用去一半，則剩下的酒精D
A．比熱容減半 B．熱值減半 C．密度減半 D．質(zhì)量減半
6.（10蘭州） 關(guān)于燃料的熱值，以下說法中正確的是A
A．燃料的熱值與燃料的種類有關(guān)系，與燃料的質(zhì)量和燃燒狀況無關(guān)
B．燃燒1千克某種燃料放出的熱量叫這種燃料的熱值
C．燃料燃燒時，質(zhì)量越大，熱值越大
D．燃料不完全燃燒時的熱值比完全燃燒時的熱值小
7. (10婁底)近幾年煤炭價格較高，少數(shù)不法商販將煤矸石、破碎石摻在優(yōu)質(zhì)煤中高價銷售，客戶為不上當(dāng)，最恰當(dāng)?shù)姆椒ㄊ菣z測煤的C
A．溫度 B．質(zhì)量 C．熱值 D．比熱容
8.（09山東臨沂）．2009年4月15日零時16分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號丙”運載火箭，成功將第二顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。“長征三號丙”運載火箭采用液態(tài)氫做為火箭的燃料，原因是液態(tài)氫具有C
A．較大的比熱容 B．較低的沸點 C．較大的熱值 D．較高的凝固點
二、題
1.（13廣東） 在汽油機(jī)的四個沖程中，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是 沖程。如圖所示汽油機(jī)正在進(jìn)行的是 沖程已知汽油的熱值為4.6×107J /kg ，則完全燃燒100g汽油放出的熱量為 J 。 壓縮 做功 4.6×106
2.（13達(dá)州）被譽(yù)為“氣都”的達(dá)州,天然氣儲量豐富，天然氣是 （選填“可再生”“不可再生”）能源.小明同學(xué)需要在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下燒開初溫為20℃、質(zhì)量為3kg的一壺水，如天燃?xì)馔耆�燃燒放出熱量�?0%被水吸收，則要完全燃燒 m3的天然氣.[天然氣的熱值取3.0×107J／m3，C水=4.2×103J/（kg•℃）]
不可再生 0.042
3.(13南充)某中學(xué)為學(xué)生供應(yīng)開水，用焦炭作為燃料，已知焦炭的熱值是3×107J/kg，現(xiàn)完全燃燒了4.2kg的焦炭，放出的熱量 設(shè)該熱覺有25%被水吸收，能將 kg的水從25℃加熱到100℃。[已知C水=4.2×107J/（kg•℃）]。12.6×107 J 100
4.（13江蘇鹽城）用煤氣灶把2kg，初溫為30℃的水燒到80℃，消耗了20g煤氣，已知水的比熱容是4.2×103J/(kg•℃)，煤氣 的熱值為4.2×107J/kg，則水吸收的熱量為J，煤氣完全燃燒放出的熱量為J，煤氣灶燒水的效率為% 。 4.2×105 8.4×105 50
5.（13煙臺）在常溫常壓下，完全燃燒___________酒精放出的熱量可以使1Okg水的溫度升高5O℃．（假 設(shè)酒精燃燒放出的熱量完全被水吸收，酒精熱值為3.OxlO7J/kg） 0.07Kg
6.（12大理）可燃冰是一種神秘的冰晶體，它具有熱值大、儲量好、能直接點燃等特點，目前我國正在研究它的開發(fā)利用。它的熱值約1.4×1010J/m3，則2m3的可燃冰完全燃燒后放出的熱量為J，可燃冰屬于能源（填：”常規(guī)”或”新”）。
2.8×1010 新
7.（12安順）一個成年人參加一次長跑，身體消耗的能量為6.6×10 6J，這些能量相當(dāng)于完全燃燒0.55kg的干木柴才能得到。則干木柴的熱值為，如果用掉一半后，干木柴的熱值將變?yōu)椤?.2×10 7J/kg 1.2×10 7J/kg
8.（12揭陽）熱氣球充氣時氣囊不斷膨脹，受到的空氣浮力（填“變大”、“變小”或“不變”）。一次充氣過程中消耗了2kg熱值為4.4×107J/kg的天然氣，這些天然氣完全燃燒放出的熱量為J。
變大 8.8×107J
9.（11新疆）新疆冬季房屋內(nèi)多靠“暖氣”取暖。“暖氣”中用水做輸運能量的物質(zhì)，是因為水的_______大；改用煤氣做燃料來給水加熱，是因為煤氣的____________高，且清潔污染小。比熱容 熱值
10.（11蕪湖）國家“西氣東輸”工程正源源不斷地向我市輸送清潔能源——天然氣。天然氣燃燒時，可以將________能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。已知天然氣的熱值為4×107J/m3,則每輸送100m3的天然氣，完全燃燒后就相當(dāng)于向我市輸送了_____________J的能量。
化學(xué) 4×109
11.（11寧夏）質(zhì)量相同的兩種燃料，密度大的，體積_______；它們完全燃燒，熱值大的，放出的熱量_________。小 多
12.（11沈陽）16．天然氣是一種清潔燃料，沈陽市部分公交車和出租車開始使用天然氣來代替柴抽或汽油。天然氣是________ (填“可再生”或“不可再生”)能源，它燃燒時釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為汽車的________能。已知天然氣的熱值為7×107J/m3，某汽車消耗2L天然氣所釋放的熱量為________J(假設(shè)天然氣完全燃燒)。
不可再生 機(jī)械（動） 1.4×108
13.（11德州）王磊家最近開通了天然氣，細(xì)心的他發(fā)現(xiàn)同樣條件下燒開同一壺水比過去用液化氣所用時間短了，這主要是由于兩種燃料的 不同；若現(xiàn)將1．5kg初溫為20℃的水燒開（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下），需要吸收的熱量為 J。已知水的比熱容為4．2×103J/(kg•℃)。
熱值 5.04×105
14.（11宜賓）養(yǎng)成低碳生活好習(xí)慣正在興起。據(jù)有關(guān)研究表明，在保證生活需要的前提下，每人每年少買一件不必要的衣服，可節(jié)約1．5kg的標(biāo)準(zhǔn)煤(相應(yīng)減排二氧化碳6.4kg)。若2.5kg標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒，則可產(chǎn)生的熱量是______J，而且煤是_______能源(選填“可再生”或“不可再生”)。(煤的熱值=3.0×l07J/kg) 7.5×107 不可再生
15.（11清遠(yuǎn)）目前清遠(yuǎn)市很多家庭已用上天然氣，天然氣與煤氣相比，其優(yōu)點之一是天然氣的熱值 （選填“較大”或“較小”），完全燃燒0.5m3的天然氣放出的熱量是 J，天然氣屬于 （選填“一次”或“二次”）能源．（q天然氣=4×107J/m3）
較大 2×107 一次
16.（11宜昌）汽油的熱值為4.6×107J/kg，現(xiàn)有汽油2kg，選其中一半完全燃燒，放出的熱量是______J，剩余汽油的熱值是______J/kg．4.6×107 4.6×107
17.（10潛江、天門、仙桃）天然氣、煤氣的熱值和價格如表一所示，在相同條件下使用 （選填“天然氣”或“煤氣”）更經(jīng)濟(jì)。小明家一個月用去70元的煤氣費，則小明家一個月所用煤氣完全燃燒放出的熱量為 J。
天然氣； 1.95×109
18.(10南京)“低碳”是指較低的溫室氣體(二氧化碳為主)排放．核電站在運行過程中無溫室氣體排放，不會造成空氣污染．我省田灣核電站是利用______能來發(fā)電的，現(xiàn)每年需要50t的核燃料，而同等規(guī)模火電站每年需要6×106 t的煤炭．6×106 t的煤炭完全燃燒放出的熱量是______ J(煤炭的熱值為2.9×107J／kg)．核 1.74×1017
19．太陽能是一種清潔能源．某太陽能熱水器每天能使500kg的水溫度升高30℃，那么這些水吸收的熱量為___________J，這些熱量相當(dāng)于完全燃燒__________m3的天然氣放出的熱量．[天然氣的熱值取7×107J/m3，水的比熱容c=4.2×103J／(kg•℃)]
6.3×107 0.9
20.（10大理）我國古代人類利用“鉆木取火”的方式獲取火種，如圖所示，鉆木利用了 方式方法增大物體的內(nèi)能，現(xiàn)代社會人們利用清潔能源獲得能量，完全燃燒0.3m3的天然氣可以放出熱量 J。（天然氣的熱值為7.5×107J/m3）
做功 2.25×107
21.(10遵義)在我國實施的“西氣東輸”工程中，兩部地區(qū)的天然氣被送到缺乏能源的東部地區(qū)。天然氣與煤相比，以熱學(xué)角度分析它突出的優(yōu)點是 ；從環(huán)保角度分析它突出的優(yōu)點是 (天然氣、煤的熱值分別是1.14×108J／kg、3×107J／kg)。
熱值大(或完全燃燒相同質(zhì)量的燃料放出的熱量多) 污染小(或無污染)
22.（10玉林、防城港）市區(qū)的一些街道安裝了太陽能路燈，燈桿頂端的太陽能電池板白天將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，給燈桿下方的蓄電池充電，將電能轉(zhuǎn)化為 能儲存起來，夜晚蓄電池提供電能使路燈發(fā)光。若在一定時間內(nèi)，太陽光輻射到該太陽能電池板的能量為3.0×107J，這與完全燃燒 kg煤放出的熱量相當(dāng)(煤的熱值是3.0×l07 J/kg)。
化學(xué) 1
23.（09北京市）焦炭的熱值是3107J／kg，完全燃燒1kg的焦炭放出的熱量為 J。3107
（09十堰）十堰市在未來幾年將用上天然氣，若某個家庭預(yù)計每月使用天然氣4m3，這些天然氣完全燃燒放出的熱量是________J，相當(dāng)于_______kg柴薪完全燃燒放出的熱量。（天然氣的熱值約為 7.5 ×107J/m3，柴薪的熱值約為 1×107J／kg） 3×108 30
三、實驗題
1.（12無錫）為比較酒精和碎紙片這兩種燃料的熱值，小明采用如圖所示的裝置進(jìn)行實驗：他將一定質(zhì)量的酒精和碎紙片分別放入兩個燃燒皿中，點燃它們，分別給裝有質(zhì)量相等的水的兩個相同燒杯加熱，直至酒精和碎紙片完全燃燒．
（1）小明設(shè)計了一張記錄實驗數(shù)據(jù)的表格，其中①②兩項內(nèi)容漏寫了，請你幫他補(bǔ)充完整．
（2）實驗后小明根據(jù)實驗數(shù)據(jù)利用公式Q=cmΔt算出了水吸收的熱量，結(jié)合“10g酒精”這一數(shù)據(jù)，算出了酒精的熱值．算出的酒精熱值是否可靠，請說明理由.

溫度
燃料加熱前水溫/℃①
10g酒精
②
（1）①加熱后的水溫/℃ ②10g碎紙片
（2）不可靠，酒精完全燃燒放出的熱量不能全部被水吸收
2.（12淮安）如圖所示，為比較酒精和碎紙片的熱值，用兩同規(guī)格的燒杯裝相等質(zhì)量的水，取質(zhì)量________（選填“相等”或“不相等”）的酒精和碎紙片，分別放入兩個燃燒皿中，點燃分別給燒杯加熱，直到酒精和碎紙片完全燃燒完，通過比較_________來確定酒精和碎紙片熱值的大小。
相等 水溫的變化（兩溫度計示數(shù)的變化情況）
3.（11南京）如圖所示，甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同．燃料的質(zhì)量都是10g，燒杯內(nèi)的液體質(zhì)量也相同．
（1）比較不同燃料的熱值，應(yīng)選擇 兩圖進(jìn)行實驗；比較不同物質(zhì)的比熱容，應(yīng)選擇 兩圖進(jìn)行實驗；
（2）水的比熱容為4.2×103J／(kg•℃)，它的物理含義是 ；
（3）酒精的熱值為3.0×107J／kg，完全燃燒10g酒精放出的熱量為 J．

（1）甲、乙 甲、丙
（2）lkg水溫度升高(降低)1℃所吸收(放出)的熱量為4.2×103J
（3）3.0×105
4.（09包頭）某同學(xué)學(xué)習(xí)了燃料的熱值后，自己設(shè)計了一個實驗來探究煤油和菜籽油的熱值大小關(guān)系。他實驗時組裝了如圖8所示的兩套規(guī)格完全相同的裝置，并每隔1分鐘記錄了杯中
水的溫度（見右表）。
（1）在安裝、調(diào)整實驗器材時，科學(xué)合理的順序是（甲圖中）：先調(diào)整固定 的位置，再調(diào)整固定 的位置（選填“A”或“B”）。
（2）為保證實驗結(jié)論的可靠，實驗時應(yīng)控制兩套裝置中相同的量有加熱時間和水的
、 。
（3）通過表中記錄本的數(shù)據(jù)，你認(rèn)為煤油和菜籽油兩種燃料中，熱傳值較大的是 。
（4）該同學(xué)實驗前用天平測出了燒杯中水的質(zhì)量及兩油燈中燃料的質(zhì)量，并記錄的數(shù)據(jù)、利用公式Q吸＝cm（t-t0）計算出了水吸收的熱量，他認(rèn)為通過這些數(shù)據(jù)能準(zhǔn)確地計算出煤油和菜籽油的熱值。你認(rèn)為他的計算結(jié)果可靠嗎？ ，為什么？ 。
（1）B A （2）質(zhì)量 水的初溫 （3）煤油 （4）不可靠 煤油和菜籽油不可能完全燃燒，且有熱量損失（容器，石棉網(wǎng)鐵圈等要吸熱，水、容器等向周圍環(huán)境散熱，故無法準(zhǔn)確計算燃料的熱值）
四、綜合
1.（13蘇州）太陽能熱水器是把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的設(shè)備之能熱水器每小時平均接收4.2×106J的太陽能，在5小時的有效照射時間內(nèi)，將熱水器中質(zhì)量為100kg、初溫為20℃的水溫度升高到40℃．求：
(1)熱水器 中的水吸收的熱量Q；[水的比熱容C=4.2×103J/(kg．℃)]
(2)熱水器5小時內(nèi)接收到的太陽能E；
(3)熱水器的效率η；
(4)若改用煤氣來加熱這些水，需要完全燃燒多少千克煤氣？（煤氣的熱值q=4.2×107J/kg，假設(shè)煤氣燃燒放出的熱量全部被水吸收）
(1)8.4×106J (2)2.1×107J (3)40% (4)0.2kg
2.某研究小組為測量垂直于太陽光的面積為1米2表面上，每秒鐘接受到的太陽能，用自制太陽能熱水器做實驗。經(jīng)多次試驗得到自制太陽能熱水器吸收太陽能的效率為50%。控制太陽能熱水器接受太陽光垂直照射的面積始終是2米2，太陽能熱水器內(nèi)的水的質(zhì)量為100千克，水的初溫為200C，經(jīng)8750s時間后上升到450C【C水=4.2×103)/(kg•℃)】。請計算：
(1)、在上述過程中太陽能熱水器內(nèi)的水吸收熱量是多少焦耳？
(2)、垂直于太陽光的1米2表面上，每秒鐘接受到的太陽能是多少焦耳？
(1)1.05×107J (2)1200J
3.（13蘭州）已知煤氣的熱值為3.6×107J/m3，0.28m3的煤氣完全燃燒放出的熱量是多少？若這些熱量的50%被溫度為20℃，質(zhì)量為30kg的水吸收，則水溫升高多少？
[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
解：根據(jù) 得：
[
根據(jù)公式 得：
4.(13宜昌）“五一”假期，小明一家驅(qū)車外出旅游。當(dāng)汽車以108km/h的速度在高速公路上勻速直
線行駛時，汽車受到的阻力是整車重的0.08倍，效率為4O％。已知汽車整車質(zhì)量為
1375kg，油箱容積為50L。（汽油熱值q=3.3×107J/L，g=10N/kg)
（1）這時汽車牽引力做功的功率是多少？
（2）該車加一滿箱汽油，按照以上速度最多可以勻速直線行駛多遠(yuǎn)的路程？
解：（1）v=108km/h=30m/s
F=f=0.08G=0.08mg=0.08×1375kg×10N/kg=1100N

(2)
5.（13南京）用燃?xì)庠顭�水時，把2.2kg 初溫為20℃的水加熱到100℃，共燃燒了45g 天然氣（假設(shè)天然氣完全燃燒）。已知天然氣的熱值為4.4×107 J/ kg，水的比熱容為4.2×103 J/（kg•℃） 。
⑴ 天然氣屬于_______（選填“可再生”或“不可再生”）能源。在燒水過程中，大量向外散失的能量不會自動再匯集回來，這說明能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移是有_________的。
⑵ 水的內(nèi)能增加了_______J。
⑶ 燃?xì)庠顭�水的效率為_______。
解：（1）天然氣是不可再生資源，在燒水過程中，大量向外散失的能量不會自動再匯集回 來，說明在能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移是有方向性；
（2）水吸收的熱量：
Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×2.2kg×（100℃-20℃）=7.392×105J，
即水的內(nèi)能增加了7.392×105J；
（3）天然氣完全燃燒放出的熱量：
Q放=mq=45×10-3m3×4.4×107J/kg=1.98×106J；
燃?xì)庠畹男�率�?br />η= (Q吸 / Q放)x100%=(7.392×105J / 1.98×106J) x100%=37.3%
故答案為：（1）不可再生；方向；（2）7.392×105；（3）37.3%．
6.（13濟(jì)寧）為了保障學(xué)生人身安全，目前已有一大批校車投入使用。如圖17為實驗中學(xué)專用校車，其質(zhì)量為6.4t，每個輪子跟地面的接觸面積為400cm2。這輛校車在某段平直公路上勻速行駛8km，用時10min，消耗柴油2L，受到阻力是1.8×103N。（柴油熱值3.3×107J/kg，柴油的密度為0.85×103kg/m3，取g=10N/kg）
求：（1）這段路程內(nèi)發(fā)動機(jī)做功的功率。
（2）這段路程內(nèi)消耗的柴油完全燃燒放出的熱量。
（3）校車對地面的壓強(qiáng)。

7.(13哈爾濱)汽車給我們的生活提供了便利，某汽車以72km/h的速度在平直公路上勻速行駛30km消耗了汽油2kg。(1)請計算2kg汽油完全燃燒，放出的熱量．(q汽油＝4.6×107J/kg)
(2)已知車以72km/h的速度勻速行駛時，牽引力的功率為12kW，求汽車受到的阻力．
(3)查閱資料可知：汽油機(jī)效率最高約為40%;某型號電動機(jī)的額定電壓為220V，額定電流為10A，正常工作1min所做有用功是1.056×105J，求這臺電動機(jī)的效率．再具體說一說與汽油機(jī)相比電動機(jī)的優(yōu)勢．（結(jié)合題中信息和生活經(jīng)驗各寫一條）

8.（11柳州）近期某地電價0.6元／度，液化石油氣每罐(內(nèi)裝液化石油氣15 ?)100元，木炭5元/?。液化石油氣的熱值為4.2×l07J／?，木炭的熱值為3.4×107 J／?。使用上述三種能源，理論上_____________最便宜。
實際上各種能源使用的效率差別較大。這三種能源在家庭日常生活中哪種更經(jīng)濟(jì)呢?小明制定了探究計劃。除上述三種能源外，所需物品如下：燒水鍋(容積20 L)、電爐(220 V，1500 W)、液化石油氣爐、炭爐、溫度計、停表、天平、電子秤。
小明首先選擇電能探究，他的探究設(shè)計如下。
（1）把盛滿水的燒水鍋放在電爐上，用停表測量加熱時間t，用公式________ 算出消耗的電能，再算出所需的電費M.
（2）用溫度計測量加熱時間內(nèi)水的溫度變化Δt,計算 的值。 表示.
請你在液化石油氣和木炭中選擇一種，幫助小明完成探究設(shè)計。
（3）把盛水的燒水鍋放在________________。
（4）用溫度計測量____________水的溫度變化Δt。計算 的值。
（5）比較兩種能源的 的值。
電 （1）W=Pt （2）加熱時使水溫每升高1℃所消耗電能的電費值
（3）液化氣灶（或炭爐）上 （4）加熱一段時間后
9.（10成都）2009年3月發(fā)布的《鋼鐵產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》提出，到2011年，我國鋼鐵行業(yè)節(jié)能減排要取得明顯成效。重點大中型企業(yè)噸鋼綜合能耗不超過620千克標(biāo)準(zhǔn)煤，噸鋼耗用新水量低于5噸，噸鋼煙粉塵排放量低于l．0千克，噸鋼二氧化碳排放量低于l．8千克，二次能源基本實現(xiàn)l00％回收利用，冶金渣近l00％綜合利用，污染物排放濃度和排放總量雙達(dá)標(biāo)。
已知水的密度ρ水=1.0 ×103 kg／m3，標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值q=3．4×10 7 J／kg。求：
(1)5 t水的體積。
(2)620 kg標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒放出的熱量。
解：（1）由ρ=m/v 得：V=m/ρ=5.0 ×103 kg/(1.0 ×103 kg／m3)=5 m3
(2)Q=mq=620kg×3.4 ×107 J/ kg=2.108×1010J

5 Y


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