3. (双选)关于热值和热机效率,下列说法正确的是()
A. 使燃料燃烧更充分,可以增大燃料的热值
B. 使燃料燃烧更充分,可以提高热机的效率
C. 使用热值更大的燃料,可以提高热机的效率
D. 燃料燃烧释放的热量越多,热机的效率不一定增大
【分析】燃料的热值与其种类有关,是燃料的特性,燃烧充分与否不会影响其热值,但会影响热机的效率,故 A 错误；使燃料燃烧更充分,可让燃料放出的热量更多,供热机工作的热量更多,而热机效率是指热机用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的热量之比,所以此举可提高热机的效率,故 B 正确；热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比,与燃料的热值无关,因此使用热值更大的燃料,热机效率不一定更高,故 C 错误；燃料燃烧释放的热量越多,若燃料燃烧程度没有改变,燃料燃烧释放的热量中用来做有用功的能量占比没有提升,则热机的效率没有增大,故 D 正确。故选 B、D。

BD

4. 有经验的维修师,通过观、闻等方式,就可以初步判断一台柴油机的效率高低。下列判断方式不可靠的是()
A. 观察尾气的颜色是否发黑
B. 闻尾气中柴油味的浓淡
C. 观察柴油机外观是否干净
D. 感受排气管附近温度的高低
【分析】如果尾气颜色发黑,说明燃料燃烧不充分,有碳粒等未完全燃烧的产物排出,这会导致柴油机的效率降低,故 A 不符合题意；如果尾气中柴油味浓,说明燃料没有充分燃烧,有较多的柴油以气态形式排出,会导致柴油机的效率降低,故 B 不符合题意；柴油机的外观干净与否,主要与其维护情况、使用环境等因素有关,而与燃料的燃烧效率没有直接关系,故 C 符合题意；如果排气管附近温度高,说明柴油机在工作过程中有较多的热能以热辐射的形式散失到环境中,这会导致柴油机的效率降低,故 D 不符合题意。故选 C。

C

5. 随着人们生活水平的提高,越来越多的家庭采用“水地暖”取暖,其原理是以温度不高于 60℃的热水为热媒,在埋置于地板以下填充层中的管道内循环流动,加热整个地板,通过地面以热传递的方式向室内供热。问：
(1)若某房间一段时间内循环流动的水的质量为 1200 kg,进水温度为 55℃,出水温度为 40℃,则这段时间内水向外界放出多少热量？[水的比热容为 $ 4.2 × 10^{3} \, \text{J/(kg·℃)} $ ]
(2)若第(1)问中放出的热量由燃烧天然气获得,假设热效率为 90%,那么需要消耗多少天然气？(天然气的热值为 $ 3.2 × 10^{7} \, \text{J/m}^{3} $)
【分析】(1)这段时间内水向外界放出的热量 $ Q_{放} = cm(t_{0} - t) = 4.2 × 10^{3} \, \text{J/(kg·℃)} × 1200 \, \text{kg} × (55 \, \text{℃} - 40 \, \text{℃}) = 7.56 × 10^{7} \, \text{J} $。
(2)根据题意可得天然气需要放出的热量 $ Q'_{放} = \frac{Q_{放}}{\eta} = \frac{7.56 × 10^{7} \, \text{J}}{90\%} = 8.4 × 10^{7} \, \text{J} $,根据 $ Q_{放} = Vq $ 可得,需要消耗天然气的体积 $ V = \frac{Q'_{放}}{q} = \frac{8.4 × 10^{7} \, \text{J}}{3.2 × 10^{7} \, \text{J/m}^{3}} = 2.625 \, \text{m}^{3} $。

(1)这段时间内水向外界放出$7.56×10^{7}J$热量；(2)需要消耗$2.625m^{3}$天然气。