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中考物理复习基础知识精练热值热效率及其计算
2021年中考物理复习基础知识精练——热值、热效率及其计算
一.选择题
1.关于燃料的热值,下列说法正确的是
A.燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值
B.燃料燃烧时,质量越大,热值越大
C.燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小
D.燃料的热值与燃料的种类有关系,与燃料的质量和燃烧状况无关
2.由于国际原煤价格上涨,少数不法商人把一种黑色石头掺在优质煤中高价出售,客户为了不上当受骗,辨别煤中是否掺杂的最恰当方法是检测下面哪一个物理量
A.热值
B.内能
C.温度
D.比热容
3.航空生物燃油,是利用“地沟油”等提炼的生物燃油,一个油箱的航空生物燃油用去一半,则剩下半箱的航空生物燃油的热值,比热容,密度,质量的情况是
A.质量、密度、热值和比热容不变
B.质量和密度变为原来的一半,热值和比热容不变
C.质量变为原来的一半,密度、热值和比热容不变
D.质量和热量变为原来的一半,密度和比热容不变
4.如果要提高热机的效率,正确的是
A.用热值大的燃料
B.减少各种热损失
C.燃烧更多的燃料
D.提高热机的功率
5.炎热的夏天,一辆匀速行驶的洒水车洒湿了被晒得发烫的柏油路.下列关于洒水车的分析,正确的是
A.若提高洒水车的热机效率,就可以增大燃料的热值
B.若燃料燃烧更充分,就可以提高洒水车的热机效率
C.洒水车的动能不变,势能不变,机械能的总量不变
D.往柏油路上洒水,主要是通过做功改变路面的内能
6.历史上热机的出现曾标志着人类利用能源的巨大进步,早期的蒸汽机是将水加热至高温,利用高温高压蒸汽推动机器转到的,与现在的内燃机相比,蒸汽机的效率较低,除了机械造的技术因素外,还有一个重要的原因是:
( )
A.内燃机所用燃料的热值高
B.内热机燃料高温、高压、功率大
C.蒸汽机工作是水蒸气带走了大部分能量
D.蒸汽机工作过程不符合能的转化规律
7.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量相同,烧杯内的液体质量也相同,下列说法正确的是( )
A.比较不同液体的比热容,可以选择甲乙两图
B.比较不同液体的比热容,可以选择乙丙两图
C.比较不同燃料的热值,可以选择乙丙两图
D.比较不同燃料的热值,可以选择甲乙两图
8.汽油机工作时的热损失情况是:
汽缸散热损失30%,废气带走35%,机械摩擦损耗10%,则完全燃烧2g汽油(热值为4.6×107J/kg)获得的机械能是( )
A.2.76×104JB.3.22×104JC.0.92×104JD.2.3×104J
二、填空题
1.干木柴的热值是1.2×107J/kg,表示的物理含义是________.一捆干木柴用去
后,剩余部分的热值为________J/kg .
2.氢能源具有来源广、热值高、无污染等优点.氢气的热值为14.4×107J/kg,完全燃烧0.5kg的氢气可放出_____J的热量;若一罐氢气用去了一半,则剩余氢气的热值_____(选填“变大”、“变小”或“不变”)).
3.如图所示是汽油机的________冲程,燃气温度在冲程末比冲程初________(选填“高”或“低”);完全燃烧0.1kg的汽油,放出的热量为________J.(q油=4.62×107J/kg)
4.如图所示是一台单缸四冲程汽油机的________冲程,完全燃烧0.1kg的汽油,放出的热量被质量为100kg、初温为20℃的水完全吸收,可以使水的温度升高________℃.[q汽油=4.62×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg•℃)]
5.飞机的喷气发动机的热机效率可高达60%,则燃料完全燃烧产生3000J的热量,飞机可以获得________J的机械能.
6.将汽车发动机的能量流向制成图,请根据图乙中给出的信息,计算该汽油机的效率为________,用这台汽油机工作时,完全燃烧2kg的汽油可输出有用功________J.请你写出一条提高汽油机效率的措施________(q汽油=4.6×107J/kg)
三、实验题
1.如图所示是为了比较酒精和碎纸片燃烧时放出热量多少的实验装置.在两相同规格的烧杯中装有质量相等的水,取________相等的酒精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中,点燃后对烧杯里的水加热,直到酒精和碎纸片完全燃烧,通过比较________,从而确定酒精和碎纸片的热值大小关系.
2.学习了燃料的热值后,一位同学自己设计了一个比较煤油和菜籽油热值大小关系的实验。
实验时,他组装了如图甲、乙所示的两套规格完全相同的装置。
(1)图甲中,在安装、调整实验器材时,科学合理的顺序是:
先调整固定______(A/B)的位置;
(2)为保证实验结论的可靠性,该实验还需要的测量器材是______,在本实验中使用该器材目的有①______;②______。
(3)当油料都燃尽时,发现甲杯中水的温度较高,则煤油和菜籽油两种油料中,______的热值较大。
3.小刚学习了燃料的热值知识后,自己设计一个实验来比较煤油和菜籽油的热值.他实验时组装了如图所示的装置,并每隔1min记录了杯中水的温度(见下表).
(1)为了保证实验结论的可靠性,小刚在实验时应控制两套装置中水的________,________一样;油灯中煤油和菜子油的质量等.
(2)通过表中记录的数据,你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是________.
(3)小刚实验前用天平测出烧杯中水的质量及油灯中燃料的质量并由记录的数据,利用公式Q吸=cm△t计算出了水吸收的热量,他想通过这些数据计算出煤油和菜籽油的热值他的计算结果________(选填与“没有误差”、“偏小”、“偏大”),因为________.
4.小明学习了燃料的热值知识后,自己设计了一个实验来比较煤油和菜籽油的热值.他实验时组装了如图的装置,并且每隔1分钟记录了杯中水的温度.
(1)为了保证实验结论的可靠,小明在实验时应控制两套装置中相同的量有________
(2)通过表中记录的数据,你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是 ________
(3)小明在实验前用天平测出了烧杯中水的质量及油灯中燃料的质量,并由记录的数据计算出了水吸收的热量,而且还算出了煤油和菜籽油的热值,你认为他所计算的燃料的热值可靠吗____?
为什么?
________
四、解答题
1.一个成年人参加一次长跑,身体消耗的能量约为8.4×106J,这些能量相当于完全燃烧0.7kg的干木柴才能得到.将这些干木材放在煤炉中用来烧水,可以使8kg的水温度升高50℃,已知水的比热容为4.2×l03J/(kg.℃).求:
(1)干木材的热值.
(2)8kg的水温度升高50℃所吸收的热量.
(3)此煤炉烧水时的效率.
2.某家庭用燃气热水器将质量为100kg,温度为20℃的自来水加热到50℃,消耗的天然气体积为1m3(假设天然气完全燃烧).已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值为3.2×107J/m3.求:
(1)天然气完全燃烧放出的热量;
(2)水吸收的热量;
(3)该热水器工作时的效率.
3.小明家的太阳能热水器,水箱容积是200L.小明进行了一次观察活动:
某天早上,他用温度计测得自来水的温度为20℃,然后给热水器的水箱装满水,中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃.求:
(1)水箱中水的质量,水吸收的热量.[c水=4.2×103J/(kg.℃)]
(2)如果水吸收的这些热量由燃烧煤气来提供,而煤气灶的效率为40%,至少需要燃烧多少煤气?
(煤气的热值q=4.2×107J/kg)
2021年中考物理复习基础知识精练——热值、热效率及其计算参考答案
一.选择题
1.关于燃料的热值,下列说法正确的是
A.燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值
B.燃料燃烧时,质量越大,热值越大
C.燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小
D.燃料的热值与燃料的种类有关系,与燃料的质量和燃烧状况无关
【答案】D
2.由于国际原煤价格上涨,少数不法商人把一种黑色石头掺在优质煤中高价出售,客户为了不上当受骗,辨别煤中是否掺杂的最恰当方法是检测下面哪一个物理量
A.热值
B.内能
C.温度
D.比热容
【答案】A
3.航空生物燃油,是利用“地沟油”等提炼的生物燃油,一个油箱的航空生物燃油用去一半,则剩下半箱的航空生物燃油的热值,比热容,密度,质量的情况是
A.质量、密度、热值和比热容不变
B.质量和密度变为原来的一半,热值和比热容不变
C.质量变为原来的一半,密度、热值和比热容不变
D.质量和热量变为原来的一半,密度和比热容不变
【答案】C
4.如果要提高热机的效率,正确的是
A.用热值大的燃料
B.减少各种热损失
C.燃烧更多的燃料
D.提高热机的功率
【答案】B
5.炎热的夏天,一辆匀速行驶的洒水车洒湿了被晒得发烫的柏油路.下列关于洒水车的分析,正确的是
A.若提高洒水车的热机效率,就可以增大燃料的热值
B.若燃料燃烧更充分,就可以提高洒水车的热机效率
C.洒水车的动能不变,势能不变,机械能的总量不变
D.往柏油路上洒水,主要是通过做功改变路面的内能
【答案】B
6.历史上热机的出现曾标志着人类利用能源的巨大进步,早期的蒸汽机是将水加热至高温,利用高温高压蒸汽推动机器转到的,与现在的内燃机相比,蒸汽机的效率较低,除了机械造的技术因素外,还有一个重要的原因是:
( )
A.内燃机所用燃料的热值高
B.内热机燃料高温、高压、功率大
C.蒸汽机工作是水蒸气带走了大部分能量
D.蒸汽机工作过程不符合能的转化规律
【答案】C
7.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量相同,烧杯内的液体质量也相同,下列说法正确的是( )
A.比较不同液体的比热容,可以选择甲乙两图
B.比较不同液体的比热容,可以选择乙丙两图
C.比较不同燃料的热值,可以选择乙丙两图
D.比较不同燃料的热值,可以选择甲乙两图
【答案】D。
8.汽油机工作时的热损失情况是:
汽缸散热损失30%,废气带走35%,机械摩擦损耗10%,则完全燃烧2g汽油(热值为4.6×107J/kg)获得的机械能是( )
A.2.76×104JB.3.22×104JC.0.92×104JD.2.3×104J
【答案】D
二、填空题
1.干木柴的热值是1.2×107J/kg,表示的物理含义是________.一捆干木柴用去
后,剩余部分的热值为________J/kg .
【答案】
(1).
干木柴完全燃烧放出的热量为
(2).
2.氢能源具有来源广、热值高、无污染等优点.氢气的热值为14.4×107J/kg,完全燃烧0.5kg的氢气可放出_____J的热量;若一罐氢气用去了一半,则剩余氢气的热值_____(选填“变大”、“变小”或“不变”)).
【答案】7.2×107不变
3.如图所示是汽油机的________冲程,燃气温度在冲程末比冲程初________(选填“高”或“低”);完全燃烧0.1kg的汽油,放出的热量为________J.(q油=4.62×107J/kg)
【答案】
(1).做功
(2).低(3).4.62
106
4.如图所示是一台单缸四冲程汽油机的________冲程,完全燃烧0.1kg的汽油,放出的热量被质量为100kg、初温为20℃的水完全吸收,可以使水的温度升高________℃.[q汽油=4.62×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg•℃)]
【答案】
(1).做功
(2).11
5.飞机的喷气发动机的热机效率可高达60%,则燃料完全燃烧产生3000J的热量,飞机可以获得________J的机械能.
【答案】1800
6.将汽车发动机的能量流向制成图,请根据图乙中给出的信息,计算该汽油机的效率为________,用这台汽油机工作时,完全燃烧2kg的汽油可输出有用功________J.请你写出一条提高汽油机效率的措施________(q汽油=4.6×107J/kg)
【答案】
(1).30%
(2).27.6×107(3).使汽油燃烧更充分(或减少尾气带走的热量,或减少热量的散失,或减少摩擦做功)
三、实验题
1.如图所示是为了比较酒精和碎纸片燃烧时放出热量多少的实验装置.在两相同规格的烧杯中装有质量相等的水,取________相等的酒精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中,点燃后对烧杯里的水加热,直到酒精和碎纸片完全燃烧,通过比较________,从而确定酒精和碎纸片的热值大小关系.
【答案】
(1).质量
(2).温度计示数的变化
2.学习了燃料的热值后,一位同学自己设计了一个比较煤油和菜籽油热值大小关系的实验。
实验时,他组装了如图甲、乙所示的两套规格完全相同的装置。
(1)图甲中,在安装、调整实验器材时,科学合理的顺序是:
先调整固定______(A/B)的位置;
(2)为保证实验结论的可靠性,该实验还需要的测量器材是______,在本实验中使用该器材目的有①______;②______。
(3)当油料都燃尽时,发现甲杯中水的温度较高,则煤油和菜籽油两种油料中,______的热值较大。
【答案】
(1)B;
(2)天平;①确保两烧杯中水的质量相等;②确保煤油和菜籽油质量相等;(3)煤油。
3.小刚学习了燃料的热值知识后,自己设计一个实验来比较煤油和菜籽油的热值.他实验时组装了如图所示的装置,并每隔1min记录了杯中水的温度(见下表).
(1)为了保证实验结论的可靠性,小刚在实验时应控制两套装置中水的________,________一样;油灯中煤油和菜子油的质量等.
(2)通过表中记录的数据,你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是________.
(3)小刚实验前用天平测出烧杯中水的质量及油灯中燃料的质量并由记录的数据,利用公式Q吸=cm△t计算出了水吸收的热量,他想通过这些数据计算出煤油和菜籽油的热值他的计算结果________(选填与“没有误差”、“偏小”、“偏大”),因为________.
【答案】
(1).质量
(2).温度(3).煤油(4).偏小(5).煤油和菜籽油不一定完全燃烧,且有热量的损失
4.小明学习了燃料的热值知识后,自己设计了一个实验来比较煤油和菜籽油的热值.他实验时组装了如图的装置,并且每隔1分钟记录了杯中水的温度.
(1)为了保证实验结论的可靠,小明在实验时应控制两套装置中相同的量有________
(2)通过表中记录的数据,你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是 ________
(3)小明在实验前用天平测出了烧杯中水的质量及油灯中燃料的质量,并由记录的数据计算出了水吸收的热量,而且还算出了煤油和菜籽油的热值,你认为他所计算的燃料的热值可靠吗____?
为什么?
________
【答案】
(1).水的质量和初温、燃料的质量、火焰的大小
(2).煤油(3).不可靠,煤油和菜籽油不一定完全燃烧,有热量的散失
四、解答题
1.一个成年人参加一次长跑,身体消耗的能量约为8.4×106J,这些能量相当于完全燃烧0.7kg的干木柴才能得到.将这些干木材放在煤炉中用来烧水,可以使8kg的水温度升高50℃,已知水的比热容为4.2×l03J/(kg.℃).求:
(1)干木材的热值.
(2)8kg的水温度升高50℃所吸收的热量.
(3)此煤炉烧水时的效率.
【答案】
(1)1.2×107J/kg;
(2)1.68×106J;(3)20%
【解析】
(1)因为Q放=mq,所以q=
=1.2×107J/kg,
(2)8kg的水温度升高50℃所吸收的热量Q吸=cm△t=4.2×l03J/(kg⋅℃)×8kg×50℃=1.68×106J,
(3)煤炉烧水时的效率:
η=
×100%=20%
2.某家庭用燃气热水器将质量为100kg,温度为20℃的自来水加热到50℃,消耗的天然气体积为1m3(假设天然气完全燃烧).已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值为3.2×107J/m3.求:
(1)天然气完全燃烧放出的热量;
(2)水吸收的热量;
(3)该热水器工作时的效率.
【答案】
(1)3.2×107J;
(2)1.26×107J;(3)39.4%.
【解析】
(1)天然气完全燃烧放出的热量:
Q放=Vq=1m3×3.2×107J/m3=3.2×107J;
(2)水吸收的热量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(50℃-20℃)=1.26×107J;
(3)燃气灶的效率:
.
答:
(1)天然气完全燃烧放出的热量为3.2×107J;
(2)水吸收的热量为1.26×107J;
(3)该热水器工作时的效率是39.4%.
3.小明家的太阳能热水器,水箱容积是200L.小明进行了一次观察活动:
某天早上,他用温度计测得自来水的温度为20℃,然后给热水器的水箱装满水,中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃.求:
(1)水箱中水的质量,水吸收的热量.[c水=4.2×103J/(kg.℃)]
(2)如果水吸收的这些热量由燃烧煤气来提供,而煤气灶的效率为40%,至少需要燃烧多少煤气?
(煤气的热值q=4.2×107J/kg)
【答案】
(1)200kg
(2)2.1×107J(3)1.25Kg
【解析】
(1)水箱中水的体积V=200L=200dm3,=0.2m3,由ρ=
得,水箱中水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×0.2m3=200kg,
(2)水箱中水吸收的热量:
Q吸=cm(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×200kg×(45℃−20℃)=2.1×107J,
(3)由η=
得,完全燃烧煤气放出的热量:
Q放=
=
=5.25×107J,
由Q放=mq得,需要燃烧煤气的质量:
m=
=
=1.25kg,
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