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初中物理人教版九年级全册第十四章 内能的利用第1节 热机优秀达标测试
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这是一份初中物理人教版九年级全册第十四章 内能的利用第1节 热机优秀达标测试，共10页。试卷主要包含了单选题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1.柴油机和汽油机在一个工作循环中的四个冲程完全相同的冲程是（ ）
A.吸气、压缩B.压缩、排气
C.吸气、压缩、排气D.排气
【答案】D
【解析】吸气冲程中，汽油机吸入的是汽油和空气的混合气体，柴油机吸入的只有空气，所以吸气冲程不同；柴油机属于压燃式点火，所以在压缩冲程中，柴油机比汽油机压缩程度高，所以压缩冲程不同；汽油机气缸顶部有个火花塞，柴油机气缸顶部有个喷油嘴，柴油机采用压燃式点火，汽油机采用点燃式点火，所以做功冲程不同；排气冲程只是将废气排出，所以柴油机和汽油机在一个工作循环中的四个冲程完全相同的冲程是排气冲程；通过以上分析可知，故选D。
2.一台四冲程柴油机，曲轴转速为600转每分钟，那么每秒钟内柴油机所完成的冲程和做功的次数分别是 （ ）
A.10个、10次B.20个、10次C.10个、5次D.20个、5次
【答案】D
【解析】由题意可知，曲轴转速为
即1s曲轴转10r，可知道2r对应柴油机一个工作循环，四个冲程，做功一次，那么10r对应20个冲程，5次做功，故选D.
3.甲内燃机比乙内燃机的效率高,表示（ ）
A.甲的功率大
B.甲燃料的热值比乙燃料的热值大
C.工作时间相同,甲耗油较少
D.甲用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比较大
【答案】D
【解析】A. 热机效率的高低和功率的大小没有直接的联系，故A错误；B. 甲的效率高说明汽油的化学能转化为机械能的百分比大，与燃料的热值无关，故B错误；C. 做相同的功，甲耗油较少，与工作时间无关，故C错误；D. 甲用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧所放出的能量的比值比乙大，故D正确。
点睛：内燃机的效率是指内燃机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比.内燃机的效率高，说明燃料放出相同内能时，热机损耗的能量比较少。
4.（2017·玉林一模）一台单缸四冲程柴油机飞轮的转速是3 600 r/min，则柴油机每秒钟（ ）
A.完成60个循环，120个冲程
B.做功30次，活塞往复60次
C.完成60个循环，60个冲程
D.做功1 200次，活塞往复1 200次
【答案】B
【解析】内燃机的一个工作循环有四个冲程，飞轮转2圈；即：飞轮每转2圈，完成一个工作循环，对外做功1次；
单缸四冲程内燃机飞轮的转速为3600r/min，则该柴油机每秒钟转60圈，即活塞往复60次，完成120个冲程，30个工作循环，对外做30次功，
故B.
5.如图所示是汽油机的四个冲程的示意图，按其工作过程正确的排列顺序是（ ）
A.a b c d B.c d b a C.b a d c D.c d a b
【答案】D
【解析】a、气门关闭，活塞下行，是做功冲程；
b、气门打开，活塞上行，是排气冲程；
c、气门打开，活塞下行，是吸气冲程；
d、气门关闭，活塞上行，是压缩冲程；
所以工作循环的顺序是c d a b；
故选D
6.当手扶拖拉机的柴油机出现故障而转速急骤增加时，正常操作已不能使它停止转动（这种故障叫“飞车”）时，下列应急措施可行的是（ ）
A.用隔热的东西捂住进气口B.用隔热的东西捂住排气口
C.脚踏刹车板，且手拉制动器D.设法让拖拉机撞上坚固的障碍物
【答案】A
【解析】“飞车”的原因大多是因为活塞将部分润滑油带入气缸中，遇到高温高压的压缩空气而燃烧放热，使正常操作下减小油门或停止供给柴油都不能停止或控制发动机转动，因而只好捂住进气口，不让氧气进入气缸，才能阻止气缸中燃料的燃烧。
A.用隔热的东西捂住进气口，不让氧气进入气缸，才能阻止气缸中燃料的燃烧，符合要求，故A项正确；
B.压力太大，立即找一个隔热的东西，捂住排气口挡不住，不符合要求,故B项错误；
C.脚踏刹车板，同时手拉制动器，这是正常操作，但不能使它停转，不符合要求，故C项错误；
D.设法让拖拉机撞上坚固的障碍物，不能使它停转，不符合要求，故D项错误。
7.7月9日，2015年第七届呼和浩特国际汽车展览会在呼和浩特国际会展中心开幕，众多炫酷车型在此次展会上精彩亮相.某人为了测试汽车发动机的效率，开车以60 km/h的平均速度行驶了120 km，用去汽油25 L，已知汽油的密度为0.7×103 kg/m3，热值为4.6×107 J/kg，发动机的功率为32.2 kW，则该汽车发动机的效率为（ ）
A.28.8% B.36.5% C.23.6% D.38%
【答案】A
【解析】汽车行驶时间t=S/v=120km/60km/h=2h；用去汽油质量m=ρV =0.7×103 kg/m3×25×10-3m3=17.5kg；汽油完全燃烧放出热量Q=mq=17.5kg×4.6×107 J/kg=8.05×108 J；汽车做功W=pt=32200w×7200s=231840000J；发动机效率η=W/Q=231840000J/8.05×108 J= 28.8%。
8.下面是小强同学的“物理学习笔记”中的摘录，其中正确的是（ ）
A.物体的内能增大，温度一定升高
B.0℃的冰没有内能
C.温度相同的两物体间能发生热传递
D.燃料的热值和燃料的质量没关系
【答案】D
【解析】A、晶体熔化时，温度不变，但吸收热量，内能增大，所以物体内能增大，温度不一定升高，故A错误；
B、任何物体都具有内能，所以0℃的冰也有内能，故B错误.
C、发生热传递的唯一条件是存在温度差，所以温度相同的两物体间不可能发生热传递，故C错误；
D、热值是燃料的属性，热值与燃料的质量、燃烧程度都没关系，故D正确；
故选D.
9.（多选）下列说法正确的是（ ）
A.物体的内能增加，它的温度可能升高
B.汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的是汽油和空气的混合物
C.外界对物体做功，它的温度可能升高
D.“黄沙漫天”说明分子在永不停息地做无规则运动
【答案】ABC
【解析】A、物体吸收热量、内能增大，在晶体熔化过程中，吸收热量，温度不变，故内能增加，它的温度可能升高；故A正确；
B、工作过程中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，故B正确；
C、外界对物体做功，物体内能增大，但晶体或物体同时对外放出热量时，温度变化情况不确定，所以温度可能升高，故C正确；
D、“黄沙漫天”是固体颗粒的运动，不是分子运动，故D错误.
故选ABC.
10.1.关于汽油机和柴油机的区别，下列说法中错误的是（ ）
A.柴油机比汽油机费用低，但比较笨重
B.柴油机的效率一般比汽油机的效率高
C.一个工作循环中柴油机做功两次，比汽油机多一个做功冲程
D.在构造上，柴油机汽缸顶部有喷油嘴而没有火花塞
【答案】C
【解析】A.柴油机比汽油机费用低，但比较笨重，A正确，不合题意；
B.一般柴油机气缸内柴油燃烧比汽油燃烧更充分，所以柴油机的效率一般比汽油机的效率高，B正确，不合题意；
C.在一个工作循环中，柴油机和汽油机都是做功一次，C错误，符合题意；
D.在构造上，汽油机顶部有火花塞，属于点燃式；而柴油机在气缸顶部有喷油嘴而没有火花塞，属于压燃式，D正确，不合题意。
故选C。
三、填空题
11.当水烧开时，我们会看到水蒸气将壶盖项起，从能量转化的角度看，这与四冲程汽油机的_________冲程的能量转化相同，若某单缸四冲程汽油机飞轮的转速为，则此汽油机每秒钟对外做功____________次。
【答案】做功 10
【解析】[1]水蒸气将壶盖项起，从能量转化的角度看，这是水蒸气内能转化为壶盖的机械能，四冲程汽油机的做功冲程也是把内能转化为机械能。
[2]由题意可知，飞轮的转速为
即每秒钟飞轮转数是20r，飞轮转两转，汽油机经历一个工作循环，对外做功1次，那么此汽油机每秒钟对外做功次数是10次。
12.在学习了热机后一物理兴趣小组成员根据古希腊数学家希罗发明的“汽转球”装置组装实验，将一个空心球通过两个空心管与一个装有水的密闭锅连接在一起，如图所示。在锅底加热使水沸腾，产生的水蒸气由管子进入球中，从球两旁喷出并使球体快速转动，这个过程与汽油机的_____冲程发生的能量转化相同。
【答案】做功
【解析】球两旁的出气管喷出水蒸气使球体快速转动，是水蒸气的内能转化为球体机械能的过程，与汽油机的做功冲程的能量转化相同。
13.如图甲所示是四冲程汽油机工作过程中的_____冲程，该过程的能量转化情况与图乙_____（相同/不同）.若该汽油机1s内对外做功15次，则该汽油机曲轴的转速为_____r/min.为了降低汽油机汽缸的温度，汽缸外有一个水箱体，使汽缸被水包围着，这是通过_____的方式减少汽缸内能的，用水来包围汽油机汽缸是利用了水的_____较大的物理属性.
【答案】做功 相同 1800 热传递 比热容
【解析】由图示可知：两气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，该冲程是做功冲程，此冲程中，燃气的内能转化为活塞的机械能；图乙中塞子的机械能由内能转化而来，故二者相同；汽油机在1s内完成了15个循环，转15×230r，则1min转30×601800r，故该汽油机工作时飞轮的转速为1800r/min. 为了避免汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，即通过水吸收热量而使得气缸温度降低，这是通过热传递的方式改变内能的；因为水的比热容大，即相同质量的水和其他的液体相比较时，若都是升高1℃时，水能吸收的热量最多，用水冷却效果最好.
14.如图所示是汽油机的______冲程。一台某型号单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1200r/min，则汽油机每分钟对外做功______次。
【答案】压缩 600
【解析】[1]从图中可以看到，进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，那么这是汽油机的压缩冲程；
[2]由于飞轮转两转经历一个工作循环，四个冲程，对外做功一次，则汽油机每分钟转1200r，对外做功的次数是
15.煤气灶把3kg，初温为30℃的水烧到80℃，消耗了30g煤气，已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值为4.2×107J/kg，则水吸收的热量为________ J，煤气完全燃烧放出的热量为________ J，煤气灶烧水的效率为________ %.
【答案】 6.3×105 1.26×106 50%
【解析】水吸收的热量： ；30g煤气完全燃烧放出的热量： ；
煤气灶烧水的效率：
故答案为：6.3×105 1.26×106 50%
四、计算题
16.冬天即将来临，学校积极创造条件为学生供应开水。在这个过程中，若用锅炉将300kg的水从20℃加热到100℃，燃烧了11.2kg的煤[ｃ水=4.2103J/（kg.℃），煤的热值为3107J/kg]，则:
（1）锅炉内300kg的水吸收的热量是多少?
（2）此锅炉的效率是多少?
（3）某同学从开水房打了3kg的100℃的开水，为了便于使用，他将这100℃的开水和质量为5kg的20℃的冷水混合，若不计混合过程的热损失，则混合后温水的温度为多少?
【答案】（1） 1.008×108J；（2） 30%;（3） 50℃
【解析】（1）锅炉内300kg的水吸收的热量：
Q吸=cm（t−t0）=4.2×103J/（kg⋅℃）×300kg×（100℃−20℃）=1.008×108J，
（2）11.2kg煤完全燃烧放出的热量：
Q放=m煤q=11.2kg×3×107J/kg=3.36×108J；
此锅炉的效率：
η==×100%=30%；
（3）设冷水温度从t01升高到t，吸收的热量为Q1；热水温度从t02降低到t，放出的热量为Q2；
由于不计热损失，所以Q1= Q2，
即：
cm1（t-t01）=cm2（t02-t）
即：
4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（t-20℃）=4.2×103J/（kg•℃）×3kg×（100℃-t）
解得：
t=50℃。
答：（1）锅炉内200kg的水吸收的热量是1.008×108J；
（2）此锅炉的效率是30%;
（3） 混合后温水的温度为50℃。
17.某家庭需要将50kg、20℃的水加热到60℃作为生活用热水，他们利用煤气灶烧水，需燃烧0.8kg的煤气.已知c水=4.2×103J/（kg·℃）,q煤气=4.2×107J/kg.求：
（1）水吸收的热量Q吸；
（2）完全燃烧0.8kg煤气放出的热量Q放；
（3）煤气灶烧水的效率η.（保留一位小数）
【答案】（1） 8.4×106J；（2） 3.36×107J；（3）25%.
【解析】（1）水吸收的热量：
Q吸=c水m水（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（60℃-20℃）=8.4×106J；
（2） 0.8kg煤气完全燃烧放出的热量：
Q放=m煤气q煤气=0.8kg×4.2×107J/kg=3.36×107J；
（3）燃气灶烧水的效率：
η==25%.
答：（1）水吸收的热量是8.4×106J；
（2）完全燃烧0.8kg煤气放出的热量是3.36×107J；
（3）煤气灶烧水的效率是25%.
18.为减少有害气体排放，LNG（液化天然气）新能源公交车已经投入运营，天然气汽车和汽油车相比较，尾气中的有害气体排放明显减少，无粉尘排放，因此天然气被称为绿色能源。
根据下表提供的信息，通过计算说明：
（1）天然气发动机燃烧1 m3天然气所做的有用功是多少？
（2）做同样多的有用功，汽油发动机需要燃烧多少千克汽油？
（3）若某天然气公交汽车每天消耗100 m3的天然气，与用汽油相比，它每天节约的运行成本是多少？
【答案】（1）9.2×106J；（2）0.8 kg；（3）270
【解析】（1）燃烧1 m3天然气所释放的热量为：
其所做的有用功为：
（2）做同样多的有用功，汽油发动机需要释放的热量为：
则需要燃烧汽油的质量为：
（3）公交车消耗100 m3天然气时，对应需要消耗的汽油为80 kg，则其节约的成本为：
19.“环境小组”的同学在研究性活动中对小明家新装燃气热水器（如图甲）耗能进行测试，按表中热水器铭牌事先在热水器水箱中注满水，将与计算机相连的红外线热传感器接入热水器水箱后，开始加热.计算机显示出热水器中水温度随时间变化的图像如图所示.[水的比热容为，天然气的热值约为]求：
（1）加热，水吸收的热量为多少？
（2）加热，消耗了多少的天然气？
【答案】（1） （2）
【解析】（1）根据表格数据，水的体积为15L，即15dm3，
则水的质量为：
如图加热，水温由20℃升高到70℃，
水吸收的热量为：
（2）根据得天然气放出的热量为：
根据，得消耗的天然气为：
故答案为：（1） （2）
热机效率
热值
价格
天然气发动机
η2＝40%
q2＝2.3×107 J/m3
4.5元/m3
汽油发动机
η1＝25%
q1＝4.6×107 J/kg
9.0元/kg
一、单选题
1.柴油机和汽油机在一个工作循环中的四个冲程完全相同的冲程是（ ）
A.吸气、压缩B.压缩、排气
C.吸气、压缩、排气D.排气
【答案】D
【解析】吸气冲程中，汽油机吸入的是汽油和空气的混合气体，柴油机吸入的只有空气，所以吸气冲程不同；柴油机属于压燃式点火，所以在压缩冲程中，柴油机比汽油机压缩程度高，所以压缩冲程不同；汽油机气缸顶部有个火花塞，柴油机气缸顶部有个喷油嘴，柴油机采用压燃式点火，汽油机采用点燃式点火，所以做功冲程不同；排气冲程只是将废气排出，所以柴油机和汽油机在一个工作循环中的四个冲程完全相同的冲程是排气冲程；通过以上分析可知，故选D。
2.一台四冲程柴油机，曲轴转速为600转每分钟，那么每秒钟内柴油机所完成的冲程和做功的次数分别是 （ ）
A.10个、10次B.20个、10次C.10个、5次D.20个、5次
【答案】D
【解析】由题意可知，曲轴转速为
即1s曲轴转10r，可知道2r对应柴油机一个工作循环，四个冲程，做功一次，那么10r对应20个冲程，5次做功，故选D.
3.甲内燃机比乙内燃机的效率高,表示（ ）
A.甲的功率大
B.甲燃料的热值比乙燃料的热值大
C.工作时间相同,甲耗油较少
D.甲用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比较大
【答案】D
【解析】A. 热机效率的高低和功率的大小没有直接的联系，故A错误；B. 甲的效率高说明汽油的化学能转化为机械能的百分比大，与燃料的热值无关，故B错误；C. 做相同的功，甲耗油较少，与工作时间无关，故C错误；D. 甲用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧所放出的能量的比值比乙大，故D正确。
点睛：内燃机的效率是指内燃机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比.内燃机的效率高，说明燃料放出相同内能时，热机损耗的能量比较少。
4.（2017·玉林一模）一台单缸四冲程柴油机飞轮的转速是3 600 r/min，则柴油机每秒钟（ ）
A.完成60个循环，120个冲程
B.做功30次，活塞往复60次
C.完成60个循环，60个冲程
D.做功1 200次，活塞往复1 200次
【答案】B
【解析】内燃机的一个工作循环有四个冲程，飞轮转2圈；即：飞轮每转2圈，完成一个工作循环，对外做功1次；
单缸四冲程内燃机飞轮的转速为3600r/min，则该柴油机每秒钟转60圈，即活塞往复60次，完成120个冲程，30个工作循环，对外做30次功，
故B.
5.如图所示是汽油机的四个冲程的示意图，按其工作过程正确的排列顺序是（ ）
A.a b c d B.c d b a C.b a d c D.c d a b
【答案】D
【解析】a、气门关闭，活塞下行，是做功冲程；
b、气门打开，活塞上行，是排气冲程；
c、气门打开，活塞下行，是吸气冲程；
d、气门关闭，活塞上行，是压缩冲程；
所以工作循环的顺序是c d a b；
故选D
6.当手扶拖拉机的柴油机出现故障而转速急骤增加时，正常操作已不能使它停止转动（这种故障叫“飞车”）时，下列应急措施可行的是（ ）
A.用隔热的东西捂住进气口B.用隔热的东西捂住排气口
C.脚踏刹车板，且手拉制动器D.设法让拖拉机撞上坚固的障碍物
【答案】A
【解析】“飞车”的原因大多是因为活塞将部分润滑油带入气缸中，遇到高温高压的压缩空气而燃烧放热，使正常操作下减小油门或停止供给柴油都不能停止或控制发动机转动，因而只好捂住进气口，不让氧气进入气缸，才能阻止气缸中燃料的燃烧。
A.用隔热的东西捂住进气口，不让氧气进入气缸，才能阻止气缸中燃料的燃烧，符合要求，故A项正确；
B.压力太大，立即找一个隔热的东西，捂住排气口挡不住，不符合要求,故B项错误；
C.脚踏刹车板，同时手拉制动器，这是正常操作，但不能使它停转，不符合要求，故C项错误；
D.设法让拖拉机撞上坚固的障碍物，不能使它停转，不符合要求，故D项错误。
7.7月9日，2015年第七届呼和浩特国际汽车展览会在呼和浩特国际会展中心开幕，众多炫酷车型在此次展会上精彩亮相.某人为了测试汽车发动机的效率，开车以60 km/h的平均速度行驶了120 km，用去汽油25 L，已知汽油的密度为0.7×103 kg/m3，热值为4.6×107 J/kg，发动机的功率为32.2 kW，则该汽车发动机的效率为（ ）
A.28.8% B.36.5% C.23.6% D.38%
【答案】A
【解析】汽车行驶时间t=S/v=120km/60km/h=2h；用去汽油质量m=ρV =0.7×103 kg/m3×25×10-3m3=17.5kg；汽油完全燃烧放出热量Q=mq=17.5kg×4.6×107 J/kg=8.05×108 J；汽车做功W=pt=32200w×7200s=231840000J；发动机效率η=W/Q=231840000J/8.05×108 J= 28.8%。
8.下面是小强同学的“物理学习笔记”中的摘录，其中正确的是（ ）
A.物体的内能增大，温度一定升高
B.0℃的冰没有内能
C.温度相同的两物体间能发生热传递
D.燃料的热值和燃料的质量没关系
【答案】D
【解析】A、晶体熔化时，温度不变，但吸收热量，内能增大，所以物体内能增大，温度不一定升高，故A错误；
B、任何物体都具有内能，所以0℃的冰也有内能，故B错误.
C、发生热传递的唯一条件是存在温度差，所以温度相同的两物体间不可能发生热传递，故C错误；
D、热值是燃料的属性，热值与燃料的质量、燃烧程度都没关系，故D正确；
故选D.
9.（多选）下列说法正确的是（ ）
A.物体的内能增加，它的温度可能升高
B.汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的是汽油和空气的混合物
C.外界对物体做功，它的温度可能升高
D.“黄沙漫天”说明分子在永不停息地做无规则运动
【答案】ABC
【解析】A、物体吸收热量、内能增大，在晶体熔化过程中，吸收热量，温度不变，故内能增加，它的温度可能升高；故A正确；
B、工作过程中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，故B正确；
C、外界对物体做功，物体内能增大，但晶体或物体同时对外放出热量时，温度变化情况不确定，所以温度可能升高，故C正确；
D、“黄沙漫天”是固体颗粒的运动，不是分子运动，故D错误.
故选ABC.
10.1.关于汽油机和柴油机的区别，下列说法中错误的是（ ）
A.柴油机比汽油机费用低，但比较笨重
B.柴油机的效率一般比汽油机的效率高
C.一个工作循环中柴油机做功两次，比汽油机多一个做功冲程
D.在构造上，柴油机汽缸顶部有喷油嘴而没有火花塞
【答案】C
【解析】A.柴油机比汽油机费用低，但比较笨重，A正确，不合题意；
B.一般柴油机气缸内柴油燃烧比汽油燃烧更充分，所以柴油机的效率一般比汽油机的效率高，B正确，不合题意；
C.在一个工作循环中，柴油机和汽油机都是做功一次，C错误，符合题意；
D.在构造上，汽油机顶部有火花塞，属于点燃式；而柴油机在气缸顶部有喷油嘴而没有火花塞，属于压燃式，D正确，不合题意。
故选C。
三、填空题
11.当水烧开时，我们会看到水蒸气将壶盖项起，从能量转化的角度看，这与四冲程汽油机的_________冲程的能量转化相同，若某单缸四冲程汽油机飞轮的转速为，则此汽油机每秒钟对外做功____________次。
【答案】做功 10
【解析】[1]水蒸气将壶盖项起，从能量转化的角度看，这是水蒸气内能转化为壶盖的机械能，四冲程汽油机的做功冲程也是把内能转化为机械能。
[2]由题意可知，飞轮的转速为
即每秒钟飞轮转数是20r，飞轮转两转，汽油机经历一个工作循环，对外做功1次，那么此汽油机每秒钟对外做功次数是10次。
12.在学习了热机后一物理兴趣小组成员根据古希腊数学家希罗发明的“汽转球”装置组装实验，将一个空心球通过两个空心管与一个装有水的密闭锅连接在一起，如图所示。在锅底加热使水沸腾，产生的水蒸气由管子进入球中，从球两旁喷出并使球体快速转动，这个过程与汽油机的_____冲程发生的能量转化相同。
【答案】做功
【解析】球两旁的出气管喷出水蒸气使球体快速转动，是水蒸气的内能转化为球体机械能的过程，与汽油机的做功冲程的能量转化相同。
13.如图甲所示是四冲程汽油机工作过程中的_____冲程，该过程的能量转化情况与图乙_____（相同/不同）.若该汽油机1s内对外做功15次，则该汽油机曲轴的转速为_____r/min.为了降低汽油机汽缸的温度，汽缸外有一个水箱体，使汽缸被水包围着，这是通过_____的方式减少汽缸内能的，用水来包围汽油机汽缸是利用了水的_____较大的物理属性.
【答案】做功 相同 1800 热传递 比热容
【解析】由图示可知：两气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，该冲程是做功冲程，此冲程中，燃气的内能转化为活塞的机械能；图乙中塞子的机械能由内能转化而来，故二者相同；汽油机在1s内完成了15个循环，转15×230r，则1min转30×601800r，故该汽油机工作时飞轮的转速为1800r/min. 为了避免汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，即通过水吸收热量而使得气缸温度降低，这是通过热传递的方式改变内能的；因为水的比热容大，即相同质量的水和其他的液体相比较时，若都是升高1℃时，水能吸收的热量最多，用水冷却效果最好.
14.如图所示是汽油机的______冲程。一台某型号单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1200r/min，则汽油机每分钟对外做功______次。
【答案】压缩 600
【解析】[1]从图中可以看到，进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，那么这是汽油机的压缩冲程；
[2]由于飞轮转两转经历一个工作循环，四个冲程，对外做功一次，则汽油机每分钟转1200r，对外做功的次数是
15.煤气灶把3kg，初温为30℃的水烧到80℃，消耗了30g煤气，已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值为4.2×107J/kg，则水吸收的热量为________ J，煤气完全燃烧放出的热量为________ J，煤气灶烧水的效率为________ %.
【答案】 6.3×105 1.26×106 50%
【解析】水吸收的热量： ；30g煤气完全燃烧放出的热量： ；
煤气灶烧水的效率：
故答案为：6.3×105 1.26×106 50%
四、计算题
16.冬天即将来临，学校积极创造条件为学生供应开水。在这个过程中，若用锅炉将300kg的水从20℃加热到100℃，燃烧了11.2kg的煤[ｃ水=4.2103J/（kg.℃），煤的热值为3107J/kg]，则:
（1）锅炉内300kg的水吸收的热量是多少?
（2）此锅炉的效率是多少?
（3）某同学从开水房打了3kg的100℃的开水，为了便于使用，他将这100℃的开水和质量为5kg的20℃的冷水混合，若不计混合过程的热损失，则混合后温水的温度为多少?
【答案】（1） 1.008×108J；（2） 30%;（3） 50℃
【解析】（1）锅炉内300kg的水吸收的热量：
Q吸=cm（t−t0）=4.2×103J/（kg⋅℃）×300kg×（100℃−20℃）=1.008×108J，
（2）11.2kg煤完全燃烧放出的热量：
Q放=m煤q=11.2kg×3×107J/kg=3.36×108J；
此锅炉的效率：
η==×100%=30%；
（3）设冷水温度从t01升高到t，吸收的热量为Q1；热水温度从t02降低到t，放出的热量为Q2；
由于不计热损失，所以Q1= Q2，
即：
cm1（t-t01）=cm2（t02-t）
即：
4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（t-20℃）=4.2×103J/（kg•℃）×3kg×（100℃-t）
解得：
t=50℃。
答：（1）锅炉内200kg的水吸收的热量是1.008×108J；
（2）此锅炉的效率是30%;
（3） 混合后温水的温度为50℃。
17.某家庭需要将50kg、20℃的水加热到60℃作为生活用热水，他们利用煤气灶烧水，需燃烧0.8kg的煤气.已知c水=4.2×103J/（kg·℃）,q煤气=4.2×107J/kg.求：
（1）水吸收的热量Q吸；
（2）完全燃烧0.8kg煤气放出的热量Q放；
（3）煤气灶烧水的效率η.（保留一位小数）
【答案】（1） 8.4×106J；（2） 3.36×107J；（3）25%.
【解析】（1）水吸收的热量：
Q吸=c水m水（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（60℃-20℃）=8.4×106J；
（2） 0.8kg煤气完全燃烧放出的热量：
Q放=m煤气q煤气=0.8kg×4.2×107J/kg=3.36×107J；
（3）燃气灶烧水的效率：
η==25%.
答：（1）水吸收的热量是8.4×106J；
（2）完全燃烧0.8kg煤气放出的热量是3.36×107J；
（3）煤气灶烧水的效率是25%.
18.为减少有害气体排放，LNG（液化天然气）新能源公交车已经投入运营，天然气汽车和汽油车相比较，尾气中的有害气体排放明显减少，无粉尘排放，因此天然气被称为绿色能源。
根据下表提供的信息，通过计算说明：
（1）天然气发动机燃烧1 m3天然气所做的有用功是多少？
（2）做同样多的有用功，汽油发动机需要燃烧多少千克汽油？
（3）若某天然气公交汽车每天消耗100 m3的天然气，与用汽油相比，它每天节约的运行成本是多少？
【答案】（1）9.2×106J；（2）0.8 kg；（3）270
【解析】（1）燃烧1 m3天然气所释放的热量为：
其所做的有用功为：
（2）做同样多的有用功，汽油发动机需要释放的热量为：
则需要燃烧汽油的质量为：
（3）公交车消耗100 m3天然气时，对应需要消耗的汽油为80 kg，则其节约的成本为：
19.“环境小组”的同学在研究性活动中对小明家新装燃气热水器（如图甲）耗能进行测试，按表中热水器铭牌事先在热水器水箱中注满水，将与计算机相连的红外线热传感器接入热水器水箱后，开始加热.计算机显示出热水器中水温度随时间变化的图像如图所示.[水的比热容为，天然气的热值约为]求：
（1）加热，水吸收的热量为多少？
（2）加热，消耗了多少的天然气？
【答案】（1） （2）
【解析】（1）根据表格数据，水的体积为15L，即15dm3，
则水的质量为：
如图加热，水温由20℃升高到70℃，
水吸收的热量为：
（2）根据得天然气放出的热量为：
根据，得消耗的天然气为：
故答案为：（1） （2）
热机效率
热值
价格
天然气发动机
η2＝40%
q2＝2.3×107 J/m3
4.5元/m3
汽油发动机
η1＝25%
q1＝4.6×107 J/kg
9.0元/kg
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