初中物理热机的效率试题

阅读下列材料，并解答问题：
“可燃冰”被视为21世纪的新型绿色能源。科学家估计，全球海洋底部可燃冰分布的范围约4000万平方公里，储量可供人类使用约1000年。我国南海海底存储着丰富的可燃冰资源，已经查明的储量相当于目前陆上石油、天然气资源量总数的三分之一。
可燃冰的主要成份是甲烷，1m³可燃冰可转化生成164m³的甲烷气体和0.8 m³的水，已知甲烷气体的热值为3.6×10⁷ J／m³。
宜南公交车，使用LNG天然液化气为燃料，这种燃料的主要成份就是甲烷。如果宜南公交车满载乘客时总质量是6000kg，1m³可燃冰转化生成的甲烷气体完全燃烧产生的能量，可供公交车满载时以36km/h的速度匀速行驶1640min，行驶中公交车受到的平均阻力为车重的0.05倍，则这段时间内发动机的实际功率和效率各为多大？

随着人们生活水平的曰益提高，小汽车越来越多地走进了百姓人家，一辆使用汽油为燃料的小汽车，以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，汽车发动机功率20KW．若小汽车行驶的距离为10km，汽油的热值q＝4.6×10⁷J/kg，小汽车发动机的效率为25%．求小汽车在这段路程中：
（1）运动的时间；（2）发动机所做的功；（3）消耗汽油的质量．

汽车已进入百姓家庭，汽车发动机性能的好坏倍受人们关注．在汽车发动机的设计过程中，既要考虑能量的有效利用，又要考虑发动机的冷却问题． [汽油热值为4.6×10⁷ J/kg，汽油密度为0.7×10³ kg/m³，水的比热容为4.2×10³ J/（kg•℃）]
（1）为了防止发动机过热，汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度.5kg水在冷却系统中温度升高50℃，所吸收的热量是多少？
（2）10L汽油在汽车发动机汽缸内燃烧30min，可以释放出多少能量（假设汽油完全燃烧）？若发动机输出的功率为6×10⁴ W，则此汽车发动机的效率是多少？（汽车发动机效率的计算结果精确到1%）

一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占25%，废气带走的能量占30%，摩擦等机械损耗占10%，则它的机械效率为   ．已知某型号柴油机的效率是30%，在柴油机内完全燃烧2kg柴油能放热   J，这些热通过该柴油机的转化，能对外做有用功   J．(柴油的热值为3.3×10⁷J/kg)

一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占25%，废气带走的能量占30%，摩擦等机械损耗占10%，则它的机械效率为 _________　．

目前，“节能减排”已引起全球的关注．
（1）目前国家提倡“低碳生活”，实际上是为了节约能源和保护环境，并渐被人 们接受及付诸行动．下列说法中符合“低碳生活”理念　_________　．

A．为了卫生而使用一次性碗筷

B．为了方便而使用一次性塑料袋

C．上学时能骑单车就尽量不坐家里的汽车

D．多用洗衣机洗衣服，少用手洗

（2）如何减少能耗、提高汽车发动机的效率也越来越受到人们的重视．小明家 的汽车发动机为汽油发动机，它把汽油燃烧产生的内能部分转化为机械能，再通过传动机构将动力传给车轮使汽车行驶，如图甲是汽油机工作时的能流图，则括号内应填的是　_________　___　_____　____　．小明从爸爸那里了解到他家的汽车在高速公路上每匀速行驶100km，平均耗油6kg，则汽车的效率为　________　．（已知汽车受到的阻力为600N汽油的热值为4.6×10⁷J/kg）
（3）小花家今年购买了一辆电动车，它通过蓄电池来提供电能，通过电动机得到动力，如图乙是电动车工作时的能流图，则括号内应填的是__________　_____　．电动车的电源采用的是48V的电压，如果使用12V的铅蓄电池，则应将_______　个铅蓄电池　_____　联．

用燃气灶烧水，燃烧0.5千克的煤气，使50千克的水从20℃升高到70℃．已知水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），煤气的热值为4.2×10⁷J/kg．求：
（1）0.5千克煤气完全燃烧放出的热量．
（2）水吸收的热量．
（3）燃气灶烧水的效率．

在城乡建设中，推土机发挥着巨大作用。图为某型号履带式推土机，额定功率为2.0× 10⁵W。请回答并计算.

(1)推土机安装履带，是为了在松软的土地上作业时________ ;当推土机在湿滑的土地上作业时，履带上凸出的棱则起到____的作用。
(2)当推土机在平直场地上以额定功率进行推土作业时，在1 min内匀速前进了120m，求推土机受到的阻力。
(3)若推土机发动机的效率为40%，工作一段时间消耗柴油50L，求此过程中推土机做的功。已知柴油的密度为0.8×10³ kg/m³，热值为4.0× 10⁷J/kg。

有经验的柴油机维修师，不用任何仪器，只是靠近柴油机排气管口观察和闻一下，并将手伸到排气管口附近感觉一下尾气的温度，就能初步判断这台柴油机的节能效果，在同样负荷的情况下，关于柴油机的节能效果，下列判断中正确的是（   ）

A．尾气的温度越高，柴油机越节能

B．尾气的温度越低，柴油机越节能

C．尾气的柴油味越浓，柴油机越节能

D．尾气的颜色越发黑，柴油机越节能

柴油机的效率比汽油机的效率高，主要原因是（    ）

A．柴油的热值比汽油热值大

B．柴油机和汽油机的点火方式不同

C．汽油机的做功冲程用电火花点燃方式，浪费了一部分能量

D．做功冲程中柴油机汽缸内的燃气产生的压强和温度比汽油机里的高

如图所示为内燃机的能流图，则内燃机的效率可表示为（   ）

A．η＝×100%	B．η＝×100%
C．η＝×100%	D．η＝×100%

现代生活中最重要的交通运输工具——汽车，与我们的生活走得越来越近了。 
(1)某单缸汽油发动机气缸的活塞面积是120cm²，做功冲程中活塞移动的距离是30cm，气体的平均压强是5×10⁵Pa。汽油的热值是4.6×10⁷J／kg，每次做功耗油0.2g，气体一次膨胀对活塞做的功是______J；若每次做功过程中汽油的90％完全燃烧，每次汽油燃烧放出的热量是__________J；排气过程中，废气温度________，内能________。
(2) 汽油的热值4.6×10⁷J／kg含义：_______________________________(2分)
(3)汽油机的效率很低，主要原因之一是______带走了大量的能量。

下表是某品牌小轿车的一些技术参数。其中排气量是指发动机气缸的工作容积，一般情况下，发动机的排气量越大，机械功率越大。空燃比是指气缸内空气和燃油的质量比。当该发动机输出最大机械功率时，气缸内汽油和空气的混合密度为1.5 kg/m³，1 min内高温高压的燃气推动活塞做功2500次。请你回答并计算发动机在输出最大功率时：

车型	某品牌轿车
排气量	2.0L
最大功率	75kW
空燃比	14:1
汽油的热值	4.5×10^7J/kg

 
（1）燃气对外做功时，将  能转化为      能。
（2）做功一次消耗汽油的质量。
（3）发动机的效率。

甲乙两台柴油机，甲的效率低于乙的效率，意义是

A．甲的功率大于乙的功率

B．甲消耗的燃料多于乙消耗的燃料

C．乙做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的总能量的比值比甲大

D．工作相同时间甲消耗的燃料一定比乙少

一辆轿车在平直的公路上匀速行驶1．8km，轿车上的速度表如图所示，在此过程中：

（1）轿车速度为多少km/h？合多少 m/s？
（2）若轿车发动机的功率为40kw，则该车行驶中所受阻力为多大？
（3）若轿车消耗汽油0．25Kg，其发动机的效率为多大？（q_汽油=4．6×10⁷J/Kg）。（说明：热机的效率为所做的机械功的能量与燃料完全燃烧释放的能量之比，也即η=W/Q×100%）