9. 下列说法正确的是(
A.一般情况下汽油机的效率比柴油机的高
B.燃料不燃烧时热值为零
C.冰熔化成水,它的质量不变,比热容变大
D.沿海地区的昼夜温差比内陆地区要小,是因为水的比热容较小
C
)。A.一般情况下汽油机的效率比柴油机的高
B.燃料不燃烧时热值为零
C.冰熔化成水,它的质量不变,比热容变大
D.沿海地区的昼夜温差比内陆地区要小,是因为水的比热容较小
答案
C
解析
【解析】
逐一分析各选项:
A. 一般情况下,柴油机的压缩比更大,效率比汽油机高,故A错误;
B. 热值是燃料的固有特性,与燃料是否燃烧无关,故B错误;
C. 质量是物体的固有属性,冰熔化成水质量不变;水的比热容大于冰的比热容,故C正确;
D. 沿海地区昼夜温差小是因为水的比热容大,相同质量的水和泥土沙石,吸收或放出相同热量时,水的温度变化更小,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
热值的特性、比热容的应用、质量的属性
【点评】
本题考查热学中热值、比热容、质量的相关概念及应用,需准确理解各物理量的特性,区分易混淆知识点,属于基础概念题。
【难度系数】
0.7
逐一分析各选项:
A. 一般情况下,柴油机的压缩比更大,效率比汽油机高,故A错误;
B. 热值是燃料的固有特性,与燃料是否燃烧无关,故B错误;
C. 质量是物体的固有属性,冰熔化成水质量不变;水的比热容大于冰的比热容,故C正确;
D. 沿海地区昼夜温差小是因为水的比热容大,相同质量的水和泥土沙石,吸收或放出相同热量时,水的温度变化更小,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
热值的特性、比热容的应用、质量的属性
【点评】
本题考查热学中热值、比热容、质量的相关概念及应用,需准确理解各物理量的特性,区分易混淆知识点,属于基础概念题。
【难度系数】
0.7
10. 关于燃料的热值,下列说法正确的是(
A.燃料燃烧越充分,它的热值越大
B.燃料的热值越小,完全燃烧放出的热量越少
C.一瓶酒精用去三分之一,剩余酒精的热值将减小
D.焦炭的热值是$3.0×10^7J/kg,$完全燃烧2kg焦炭能放出$6.0×10^7J$的热量
D
)。A.燃料燃烧越充分,它的热值越大
B.燃料的热值越小,完全燃烧放出的热量越少
C.一瓶酒精用去三分之一,剩余酒精的热值将减小
D.焦炭的热值是$3.0×10^7J/kg,$完全燃烧2kg焦炭能放出$6.0×10^7J$的热量
答案
D
解析
【解析】
热值是燃料的一种固有特性,仅由燃料的种类决定,与燃料的燃烧程度、质量、体积等均无关。
A选项:燃料的热值与燃烧是否充分无关,该选项错误;
B选项:根据放热公式$Q_{放}=mq$,完全燃烧放出的热量由燃料的热值和质量共同决定,热值小的燃料,若质量较大,完全燃烧放出的热量也可能较多,该选项错误;
C选项:酒精用去一部分后,种类不变,其热值保持不变,该选项错误;
D选项:完全燃烧2kg焦炭放出的热量$Q_{放}=mq=2kg×3.0×10^7J/kg=6.0×10^7J$,该选项正确。
【答案】
D
【知识点】
燃料的热值特性,热值的计算
【点评】
本题考查燃料热值的相关知识,重点在于理解热值是燃料的固有属性,不受燃烧情况、质量变化的影响,同时需熟练运用放热公式进行计算,属于基础概念与计算结合的题目。
【难度系数】
0.7
热值是燃料的一种固有特性,仅由燃料的种类决定,与燃料的燃烧程度、质量、体积等均无关。
A选项:燃料的热值与燃烧是否充分无关,该选项错误;
B选项:根据放热公式$Q_{放}=mq$,完全燃烧放出的热量由燃料的热值和质量共同决定,热值小的燃料,若质量较大,完全燃烧放出的热量也可能较多,该选项错误;
C选项:酒精用去一部分后,种类不变,其热值保持不变,该选项错误;
D选项:完全燃烧2kg焦炭放出的热量$Q_{放}=mq=2kg×3.0×10^7J/kg=6.0×10^7J$,该选项正确。
【答案】
D
【知识点】
燃料的热值特性,热值的计算
【点评】
本题考查燃料热值的相关知识,重点在于理解热值是燃料的固有属性,不受燃烧情况、质量变化的影响,同时需熟练运用放热公式进行计算,属于基础概念与计算结合的题目。
【难度系数】
0.7
11. 为了节约能源,需要提高热机的效率,下列措施不能提高热机效率的是(
A.尽量使用热值大的燃料
B.让燃料与空气混合充分,使燃料燃烧得比较完全
C.尽量减少热机内部各部件间的摩擦
D.在设计与制造热机时要不断改进与创新,以减少能量的损失
A
)。A.尽量使用热值大的燃料
B.让燃料与空气混合充分,使燃料燃烧得比较完全
C.尽量减少热机内部各部件间的摩擦
D.在设计与制造热机时要不断改进与创新,以减少能量的损失
答案
A
解析
【解析】
热机效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。
A选项:燃料的热值大,仅表示完全燃烧相同质量的燃料放出的热量多,但无法提高用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出能量的比值,不能提高热机效率;
B选项:让燃料与空气混合充分,使燃料燃烧完全,能让燃料释放的能量更多地被利用,可提高热机效率;
C选项:减少热机内部各部件间的摩擦,能减少额外功的消耗,提升有用功在总能量中的占比,可提高热机效率;
D选项:改进与创新热机的设计制造,减少能量损失,能使更多能量用于做有用功,可提高热机效率。
【答案】
A
【知识点】
热机的效率
【点评】
本题考查热机效率的影响因素,需明确热机效率与燃料热值无关,提高热机效率的核心是减少能量损失、使燃料充分燃烧、降低额外功消耗等。
【难度系数】
0.8
热机效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。
A选项:燃料的热值大,仅表示完全燃烧相同质量的燃料放出的热量多,但无法提高用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出能量的比值,不能提高热机效率;
B选项:让燃料与空气混合充分,使燃料燃烧完全,能让燃料释放的能量更多地被利用,可提高热机效率;
C选项:减少热机内部各部件间的摩擦,能减少额外功的消耗,提升有用功在总能量中的占比,可提高热机效率;
D选项:改进与创新热机的设计制造,减少能量损失,能使更多能量用于做有用功,可提高热机效率。
【答案】
A
【知识点】
热机的效率
【点评】
本题考查热机效率的影响因素,需明确热机效率与燃料热值无关,提高热机效率的核心是减少能量损失、使燃料充分燃烧、降低额外功消耗等。
【难度系数】
0.8
12. 某品牌汽车燃油机的能量流程图如图14-3-2所示,该热机的效率约为

35%
;若汽车行驶过程中消耗燃油0.5L,且这些燃油完全燃烧,则牵引力做的功是______6.3×10⁶
J。(燃油的热值为$4.5×10^7J/kg,$密度为$0.8×10^3kg/m^3)$答案
35% 6.3×10⁶
解析
热机效率:$100\% - 33\% - 25\% - 7\% = 35\%$
燃油体积:$V = 0.5\ L = 0.5 × 10^{-3}\ m^3$
燃油质量:$m = \rho V = 0.8 × 10^3\ kg/m^3 × 0.5 × 10^{-3}\ m^3 = 0.4\ kg$
燃油完全燃烧释放热量:$Q = mq = 0.4\ kg × 4.5 × 10^7\ J/kg = 1.8 × 10^7\ J$
牵引力做功:$W = \eta Q = 35\% × 1.8 × 10^7\ J = 6.3 × 10^6\ J$
35%;$6.3×10^{6}$
燃油体积:$V = 0.5\ L = 0.5 × 10^{-3}\ m^3$
燃油质量:$m = \rho V = 0.8 × 10^3\ kg/m^3 × 0.5 × 10^{-3}\ m^3 = 0.4\ kg$
燃油完全燃烧释放热量:$Q = mq = 0.4\ kg × 4.5 × 10^7\ J/kg = 1.8 × 10^7\ J$
牵引力做功:$W = \eta Q = 35\% × 1.8 × 10^7\ J = 6.3 × 10^6\ J$
35%;$6.3×10^{6}$
13. 小兵利用图14-3-3所示装置测算酒精的热值。燃烧皿中酒精的质量为20g,烧杯中水的质量为200g,初温为25℃,点燃酒精,当水温升高到45℃时,立即熄灭火焰。该过程水吸收的热量Q= ______J。他想利用Q吸= Q放计算酒精的热值,还需进行的实验操作是______,他所测算出的热值与真实值相比偏______(选填“大”或“小”)。[已知水的比热容为$4.2×10^3J/(kg·℃)]$

答案
1.68×10⁴ 测出剩余酒精的质量小
解析
【解析】
1. 计算水吸收的热量:
已知水的质量$m_{水}=200g=0.2kg$,温度变化$\Delta t=45℃-25℃=20℃$,根据热量计算公式$Q_{吸}=c_{水}m_{水}\Delta t$,代入数据得:
$Q_{吸}=4.2×10^3J/(kg·℃)×0.2kg×20℃=1.68×10^4J$。
2. 利用$Q_{吸}=Q_{放}$计算酒精热值时,由$Q_{放}=mq$可知,需要知道燃烧的酒精质量,因此还需测出剩余酒精的质量,通过“初始酒精质量-剩余酒精质量”得到实际燃烧的酒精质量。
3. 由于酒精燃烧放出的热量有部分散失到空气中,并未全部被水吸收,即$Q_{吸}<Q_{放}$,若用$Q_{吸}=Q_{放}$计算酒精热值,会导致计算出的$Q_{放}$偏小,因此测算出的热值与真实值相比偏小。
【答案】
$1.68×10^4$;测出剩余酒精的质量;小
【知识点】
热量的计算、热值的测定、热损失分析
【点评】
本题考查热值的测算实验,结合热量计算公式与热值定义进行分析,需关注实验中的热量损失对结果的影响,培养实验分析与误差判断能力。
【难度系数】
0.6
1. 计算水吸收的热量:
已知水的质量$m_{水}=200g=0.2kg$,温度变化$\Delta t=45℃-25℃=20℃$,根据热量计算公式$Q_{吸}=c_{水}m_{水}\Delta t$,代入数据得:
$Q_{吸}=4.2×10^3J/(kg·℃)×0.2kg×20℃=1.68×10^4J$。
2. 利用$Q_{吸}=Q_{放}$计算酒精热值时,由$Q_{放}=mq$可知,需要知道燃烧的酒精质量,因此还需测出剩余酒精的质量,通过“初始酒精质量-剩余酒精质量”得到实际燃烧的酒精质量。
3. 由于酒精燃烧放出的热量有部分散失到空气中,并未全部被水吸收,即$Q_{吸}<Q_{放}$,若用$Q_{吸}=Q_{放}$计算酒精热值,会导致计算出的$Q_{放}$偏小,因此测算出的热值与真实值相比偏小。
【答案】
$1.68×10^4$;测出剩余酒精的质量;小
【知识点】
热量的计算、热值的测定、热损失分析
【点评】
本题考查热值的测算实验,结合热量计算公式与热值定义进行分析,需关注实验中的热量损失对结果的影响,培养实验分析与误差判断能力。
【难度系数】
0.6
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