8. 几种不同的燃料在燃烧,如图所示,这几种燃料的热值如表所示(单位:J/kg)。

|干木柴|无烟煤|酒精|煤油|氢气|
|----|----|----|----|----|
|约$1.2×10^{7}$|约$3.4×10^{7}$|$3.0×10^{7}$|$4.6×10^{7}$|$1.4×10^{8}$|
从上表中可以看出酒精的热值是$3.0×10^{7}\ J/kg$,表示的物理意义是_________。完全燃烧4 kg的酒精可放出的热量是_________,如果要放出相同的热量,完全燃烧干木柴的质量是_________。航天器发动机用氢作燃料,这是因为氢的_________很大。
|干木柴|无烟煤|酒精|煤油|氢气|
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|约$1.2×10^{7}$|约$3.4×10^{7}$|$3.0×10^{7}$|$4.6×10^{7}$|$1.4×10^{8}$|
从上表中可以看出酒精的热值是$3.0×10^{7}\ J/kg$,表示的物理意义是_________。完全燃烧4 kg的酒精可放出的热量是_________,如果要放出相同的热量,完全燃烧干木柴的质量是_________。航天器发动机用氢作燃料,这是因为氢的_________很大。
答案
1 kg 的酒精完全燃烧放出的热量为 3.0×10⁷ J 1.2×10⁸ J 10 kg 热值
解析
1 kg 的酒精完全燃烧放出的热量为 $3.0×10^{7}\ J$;$1.2×10^{8}\ J$;10 kg;热值
9. 氢发动机是用气态氢作为燃料,代替传统以汽油、柴油为燃料的内燃机,氢气燃烧的生成物为水。下图所示的是氢发动机汽车,它的四冲程内燃机转速为1200 r/min。该车在平直路面上以36 km/h的速度匀速行驶,所受的阻力为800 N,行驶5 min消耗氢气$0.15\ m^3$,氢气的热值为$4×10^{7}\ J/m^3$。下列说法正确的是( )。

A.氢气燃烧的生成物为水,所以氢发动机的效率可达100%
B.该车内燃机1 s对外做功20次
C.该氢发动机汽车的效率为40%
D.四冲程内燃机的压缩冲程将内能转化为机械能
A.氢气燃烧的生成物为水,所以氢发动机的效率可达100%
B.该车内燃机1 s对外做功20次
C.该氢发动机汽车的效率为40%
D.四冲程内燃机的压缩冲程将内能转化为机械能
答案
C
解析
A. 任何热机效率都不可能达到100%,A错误。
B. 转速1200 r/min=20 r/s,四冲程内燃机每2 r对外做功1次,1 s对外做功10次,B错误。
C. 车速$v=36\ km/h=10\ m/s$,行驶时间$t=5\ min=300\ s$,路程$s=vt=10\ m/s×300\ s=3000\ m$,牵引力$F=f=800\ N$,有用功$W_{有}=Fs=800\ N×3000\ m=2.4×10^{6}\ J$;氢气完全燃烧放出热量$Q=Vq=0.15\ m^3×4×10^{7}\ J/m^3=6×10^{6}\ J$,效率$\eta=\frac{W_{有}}{Q}×100\%=\frac{2.4×10^{6}\ J}{6×10^{6}\ J}×100\%=40\%$,C正确。
D. 压缩冲程将机械能转化为内能,D错误。
答案:C
B. 转速1200 r/min=20 r/s,四冲程内燃机每2 r对外做功1次,1 s对外做功10次,B错误。
C. 车速$v=36\ km/h=10\ m/s$,行驶时间$t=5\ min=300\ s$,路程$s=vt=10\ m/s×300\ s=3000\ m$,牵引力$F=f=800\ N$,有用功$W_{有}=Fs=800\ N×3000\ m=2.4×10^{6}\ J$;氢气完全燃烧放出热量$Q=Vq=0.15\ m^3×4×10^{7}\ J/m^3=6×10^{6}\ J$,效率$\eta=\frac{W_{有}}{Q}×100\%=\frac{2.4×10^{6}\ J}{6×10^{6}\ J}×100\%=40\%$,C正确。
D. 压缩冲程将机械能转化为内能,D错误。
答案:C
10. 某种燃气的热值为$4.2×10^{7}\ J/m^3$,燃气炉完全燃烧$0.02\ m^3$的该燃气,能使某市夏季常温下4 kg的水温升高5℃[$c_{水}=4.2×10^{3}\ J/(kg·℃)$],则下列说法正确的是( )。
①这些燃气完全燃烧放出的热量为$8.4×10^{5}\ J$
②4 kg的水吸收的热量为$8.4×10^{5}\ J$
③加热过程中,水的比热容保持不变
④燃气炉完全燃烧$0.02\ m^3$的该燃气,能使该市夏季常温下1 kg的水温升高100℃
A.①③
B.②③
C.②④
D.①③④
①这些燃气完全燃烧放出的热量为$8.4×10^{5}\ J$
②4 kg的水吸收的热量为$8.4×10^{5}\ J$
③加热过程中,水的比热容保持不变
④燃气炉完全燃烧$0.02\ m^3$的该燃气,能使该市夏季常温下1 kg的水温升高100℃
A.①③
B.②③
C.②④
D.①③④
答案
A
解析
①燃气完全燃烧放出的热量:$Q_{放}=Vq=0.02\ m^3×4.2×10^{7}\ J/m^3=8.4×10^{5}\ J$,正确;
②水吸收的热量:$Q_{吸}=c_{水}m\Delta t=4.2×10^{3}\ J/(kg·℃)×4\ kg×5\ ℃=8.4×10^{4}\ J$,错误;
③比热容是物质的特性,与温度无关,水的比热容保持不变,正确;
④夏季常温约25℃,水温升高100℃后为125℃,超过水的沸点,实际升高温度小于100℃,错误。
结论:①③正确,选A。
②水吸收的热量:$Q_{吸}=c_{水}m\Delta t=4.2×10^{3}\ J/(kg·℃)×4\ kg×5\ ℃=8.4×10^{4}\ J$,错误;
③比热容是物质的特性,与温度无关,水的比热容保持不变,正确;
④夏季常温约25℃,水温升高100℃后为125℃,超过水的沸点,实际升高温度小于100℃,错误。
结论:①③正确,选A。
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