12. 关于热机效率,下列说法正确的是(
A.热机的效率越高说明做功越快
B.一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
C.使用热值高的燃料一定能提高热机的效率
D.热机的效率越高,在做功同样多的情况下消耗的能量越多
B
)。A.热机的效率越高说明做功越快
B.一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
C.使用热值高的燃料一定能提高热机的效率
D.热机的效率越高,在做功同样多的情况下消耗的能量越多
答案
B
解析
热机的效率与做功快慢(功率)无直接关系,效率高不表示做功快,故A错误;柴油机在压缩冲程中压缩程度更大,燃烧更充分,一般效率比汽油机高,B正确;热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧释放的总能量的比值,与燃料热值高低无关,使用热值高的燃料不一定能提高热机效率,C错误;热机效率越高,在做功同样多的情况下,消耗的能量越少,D错误。
13. 关于热机和热机效率,下列说法中正确的是(
A.汽油机的气缸顶部是一个喷油嘴,而柴油机的气缸顶部有一个火花塞
B.汽油机的功率越大,其效率也就越大
C.用水循环来降低热机的温度,主要是利用水蒸发时吸热的特性
D.无论怎样改进技术,热机效率都不能达到 100%
D
)。A.汽油机的气缸顶部是一个喷油嘴,而柴油机的气缸顶部有一个火花塞
B.汽油机的功率越大,其效率也就越大
C.用水循环来降低热机的温度,主要是利用水蒸发时吸热的特性
D.无论怎样改进技术,热机效率都不能达到 100%
答案
D
解析
A选项:汽油机气缸顶部有火花塞,柴油机气缸顶部有喷油嘴,该选项错误。
B选项:功率是表示物体做功快慢的物理量,与热机效率是两个不同的物理概念,功率大效率不一定大,该选项错误。
C选项:用水循环来降低热机的温度,主要是利用水的比热容大的特性,而不是水蒸发时吸热的特性,该选项错误。
D选项:由于热机在工作过程中存在能量损失,如废气带走一部分热量、克服机械摩擦等消耗能量,所以无论怎样改进技术,热机效率都不能达到100%,该选项正确。
B选项:功率是表示物体做功快慢的物理量,与热机效率是两个不同的物理概念,功率大效率不一定大,该选项错误。
C选项:用水循环来降低热机的温度,主要是利用水的比热容大的特性,而不是水蒸发时吸热的特性,该选项错误。
D选项:由于热机在工作过程中存在能量损失,如废气带走一部分热量、克服机械摩擦等消耗能量,所以无论怎样改进技术,热机效率都不能达到100%,该选项正确。
14. (2025 大理期中)某物理兴趣小组的同学用煤炉给 10 kg 的水加热,同时他们绘制了加热过程中水温随时间变化的图线,如图所示。若在 6 min 内完全燃烧了 0.2 kg 的煤,水的比热容为$ 4.2×10^3 J/(kg·℃),$煤的热值约为$ 3×10^7 J/kg。$求:

(1)煤完全燃烧产生的热量。
(2)经过 6 min 时间加热,水所吸收的热量。
(3)煤炉烧水时的热效率。
(1)煤完全燃烧产生的热量。
(2)经过 6 min 时间加热,水所吸收的热量。
(3)煤炉烧水时的热效率。
答案
(1)$6×10^{6} J$;
(2)$2.52×10^{6} J$;
(3)$42\%$。
(2)$2.52×10^{6} J$;
(3)$42\%$。
解析
(1)煤完全燃烧产生的热量:
$Q_{放}=m_{煤}q=0.2 kg×3×10^{7} J/kg=6×10^{6} J$。
(2)由图可知,经过$6 min$加热,水升高的温度:
$\Delta t = 80^{\circ}C - 20^{\circ}C = 60^{\circ}C$,
水所吸收的热量:
$Q_{吸}=c_{水}m_{水}\Delta t = 4.2×10^{3} J/(kg\cdot^{\circ}C)×10 kg×60^{\circ}C = 2.52×10^{6} J$。
(3)煤炉烧水时的热效率:
$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}×100\%=\frac{2.52×10^{6} J}{6×10^{6} J}×100\% = 42\%$。
$Q_{放}=m_{煤}q=0.2 kg×3×10^{7} J/kg=6×10^{6} J$。
(2)由图可知,经过$6 min$加热,水升高的温度:
$\Delta t = 80^{\circ}C - 20^{\circ}C = 60^{\circ}C$,
水所吸收的热量:
$Q_{吸}=c_{水}m_{水}\Delta t = 4.2×10^{3} J/(kg\cdot^{\circ}C)×10 kg×60^{\circ}C = 2.52×10^{6} J$。
(3)煤炉烧水时的热效率:
$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}×100\%=\frac{2.52×10^{6} J}{6×10^{6} J}×100\% = 42\%$。
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