2019九年级物理上册 2热机效率

2019九年级物理上册 2热机效率

热机效率 初中物理 热机效率 ‎（答题时间：15分钟）‎ ‎1. 有一台汽油机在一个工作循环中消耗了‎100 g汽油（热值为4.6×107J/kg），这些汽油完全燃烧产生的热量是________J，若这台汽油机的效率为30%，则一个工作循环中输出的有用机械能为________J。‎ ‎2. 一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占20%，废气带走的能量占35%，摩擦等机械损耗占15%，则它的机械效率为________。若它在一个工作循环中消耗了‎10 g汽油（热值为4.6×107 J/kg），这些汽油完全燃烧产生的热量是________J，输出的有用机械能为________J。‎ ‎3. 如图所示，由中国自主研发的我国第一部“空气动力发动机汽车”在第十四届中国北京国际科技产业博览会上展出。它是利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力，这种车在开动时将空气的 能转化为 能，类似柴油机的活塞做功，排气口排出的是冷空气，为绿色环保产品。‎ ‎4. 两台汽油机，甲的功率是乙的1.5倍，甲的效率为20%，乙的效率为25%，那么甲与乙每小时消耗油量之比为（ ）‎ A. 6∶5 B. 15∶‎8 ‎ ‎ C. 5∶6 D. 8∶15‎ ‎5. 某热机效率是40%，下列说法正确的是（ ）‎ A. 损失60%的能量中，被废气带走的能量占主要部分 B. 它每做100 J的有用功，消耗400J的内能 C. 它每做100 J的有用功，废气带走60J的内能 D. 热机做功越快，效率一定越高 ‎6. 关于提高热机效率的途径，下列说法错误的是（ ）‎ A. 尽量使燃料充分燃烧 B. 尽量减少输出功率 C. 尽量减少摩擦 ‎ D. 尽量减少热量损失 ‎7. 小华看着公路上来来往往的汽车，他发现了一个问题：为什么有的汽车驶过后只是冒一屡白烟；而有的汽车后面拖着一条长长的、浓浓的黑尾巴，经过带黑尾巴的汽车身边，总有一股刺鼻的汽油味儿呢？‎ ‎8. 如图是某四冲程汽油机做功冲程的示意图，活塞的横截面积是‎35cm2。做功冲程中，燃气对活塞的平均压强是1.0×106Pa，活塞移动的距离是‎60mm，所用时间是0.015s。试求：‎ 3‎ ‎（1）做功冲程中，燃气对活塞的平均压力是多少？‎ ‎（2）做功冲程中，平均压力做功的功率是多少？‎ ‎（3）设做功冲程汽油完全燃烧，放出的热量是840J，则该汽油机的效率是多少？‎ ‎9. （桂林）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。‎ 可燃冰的主要成分是甲烷，‎1m3‎可燃冰可转化生成‎164m3‎的甲烷气体和‎0.8m3‎的水，已知甲烷气体的热值为3.6×107 J/m3。‎ 桂林市新开通的301路公交车，使用LNG天然液化气为燃料，这种燃料的主要成分就是甲烷。‎ 如果301路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？‎ 3‎ ‎1. 4.6‎‎×106 1.38×106‎ ‎2. 30% 4.6×105 1.38×105‎ ‎3. 内；机械 解析：新型空气动力汽车，是利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力，这种车在开动时空气膨胀做功将空气的内能转化为车的机械能。‎ ‎4. B 解析：由＝20%，＝25%，∴＝×＝×＝，故选B。‎ ‎5. A ‎ ‎6. B 解析：提高热机效率的途径有三种，一是尽量使燃料充分燃烧；二是尽量减小摩擦；三是尽量减少排放废气带走的热量。‎ ‎7. 托着长长的、浓浓的黑尾巴的汽车，是燃料在汽缸中没有完全燃烧，排出的废气中还残留有未燃烧的汽油，所以冒黑烟，而且有刺鼻的汽油味儿。这样的汽车耗油量大，发动机的效率低；那种冒一缕白烟的汽车，说明其燃料燃烧充分，废气中基本没有残留的未燃气体，其发动机效率高，更省油。‎ ‎8. 解：（1）p＝F/S F＝pS＝1.0×106Pa×35×10－‎4m2‎＝3.5×103N ‎（2）W＝Fs＝3.5×103N×‎0.06m＝210J ‎ P＝W/t ‎＝210J/0.015s＝1.4×104W ‎（3）η＝W/Q放 ‎ ＝210J/840J＝25% ‎ ‎9. 解：（1）‎1m3‎可燃冰转化生成的甲烷气体完全燃烧放出热量：‎ Q放＝q甲烷V＝3.6×107J/m3×‎164m3‎＝5.904×109J ‎（2）由题知：t＝1640min＝9.84×104s 发动机的实际功率：‎ P＝＝＝＝6×104W ‎（3）由题知：v＝‎36km/h＝‎10m/s，公交车行驶路程：‎ s＝vt＝‎10m/s×9.84×104s＝9.84×‎105m，‎ 又因车匀速行驶，所以汽车的牵引力：‎ F＝f＝‎0.05G车＝0.05mg＝0.05×‎6000kg×10N/kg＝3×103N，‎ 牵引力做的有用功：‎ W有用＝Fs＝3×103N×9.84×‎105m＝2.952×109J，‎ 发动机效率：η＝＝＝50%‎ 3‎