7. [综合实战]某小轿车在一段平直的公路上匀速行驶,已知这段过程小轿车牵引力所做的有用功为$3.6×10^6$ J,这段过程消耗0.3 kg的燃油,其中,燃油的热值$q=4×10^7$ J/kg,假设燃油完全燃烧,则:
(1)该小轿车的热机效率为。
(2)为了节约能源,需要提高热机效率。关于提高热机效率的方法,下列说法正确的是。
A. 尽量使用热值大的燃料
B. 采用先进的制造技术,能将热机的效率提高到100%
C. 尽量增加热机工作时间
D. 尽量减少废气带走的热量

7.(1)30% (2)D 【点拨】(1)$Q_\mathrm{放}=m_\mathrm{油}q=0.3\ \mathrm{kg}×4×10^7\ \mathrm{J/kg}=1.2×10^7\ \mathrm{J}$；小轿车的热机效率 $\eta=\dfrac{W_\mathrm{有用}}{Q_\mathrm{放}}×100\%=\dfrac{3.6×10^6\ \mathrm{J}}{1.2×10^7\ \mathrm{J}}×100\%=30\%$。(2)使用热值大的燃料时，完全燃烧相同质量的燃料，可以产生更多的热量，但是不能提高热机效率，故A错误；由于摩擦等因素的存在，无法将热机的效率提高到100%，故B错误；增加热机工作时间，可以增加对外做的有用功，但是不能提高热机效率，故C错误；减少废气带走的热量可以增加燃料燃烧产生的热量的利用率，即可以提高热机的效率，故D正确。

8. 如图所示的为甲、乙两种燃料完全燃烧时释放的热量Q与其质量m的关系。下列有关说法正确的是（）


A.甲燃料的热值小于乙燃料的热值
B.乙燃料的热值随着质量的增大而增大
C.甲燃料的热值大于乙燃料的热值
D.燃料的热值越大，燃烧的效率越高

8.C

9. 甲、乙两台汽油机，甲的功率是乙的2倍，甲的效率是30%，乙的效率是20%，那么甲、乙在相同时间内所消耗汽油的质量之比为 （）

A.$3:4$
B.$2:3$
C.$3:2$
D.$4:3$

9.D 【点拨】设甲的功率为$P_\mathrm{甲}$，效率为$\eta_\mathrm{甲}$，乙的功率为$P_\mathrm{乙}$，效率为$\eta_\mathrm{乙}$，汽油的热值为$q$，做功时间为$t$，甲在时间$t$内做的有用功$W_\mathrm{甲}=P_\mathrm{甲}t$，乙在时间$t$内做的有用功$W_\mathrm{乙}=P_\mathrm{乙}t$。由题意知 $P_\mathrm{甲}:P_\mathrm{乙}=2:1$，$\eta_\mathrm{甲}:\eta_\mathrm{乙}=30\%:20\%=3:2$；甲在时间$t$内消耗的总能量$Q_\mathrm{甲}=\dfrac{W_\mathrm{甲}}{\eta_\mathrm{甲}}=\dfrac{P_\mathrm{甲}t}{\eta_\mathrm{甲}}$，甲在时间$t$内的耗油量$m_\mathrm{甲}=\dfrac{Q_\mathrm{甲}}{q}=\dfrac{P_\mathrm{甲}t}{\eta_\mathrm{甲}q}$；同理可得乙在时间$t$内的耗油量$m_\mathrm{乙}=\dfrac{P_\mathrm{乙}t}{\eta_\mathrm{乙}q}$；甲、乙两汽油机在相同时间$t$内的耗油量之比$m_\mathrm{甲}:m_\mathrm{乙}=\dfrac{P_\mathrm{甲}t}{\eta_\mathrm{甲}q}:\dfrac{P_\mathrm{乙}t}{\eta_\mathrm{乙}q}=\dfrac{P_\mathrm{甲}}{\eta_\mathrm{甲}}:\dfrac{P_\mathrm{乙}}{\eta_\mathrm{乙}}=\dfrac{P_\mathrm{甲}}{P_\mathrm{乙}}·\dfrac{\eta_\mathrm{乙}}{\eta_\mathrm{甲}}=\dfrac{2×2}{1×3}=4:3$。故选D。

10.[绵阳期末] 新农村建设中广泛使用一种小型农用柴油机，该柴油机为单缸四冲程内燃机，输出功率为8 kW。正常工作1 min，该柴油机输出的有用功为 J，若效率为40%，这段时间消耗柴油 kg。($q_{柴油}=4.0×10^7 J/kg$)

10.$4.8×10^5$；0.03 【点拨】已知该柴油机的输出功率$P=8\ \mathrm{kW}=8\ 000\ \mathrm{W}$，工作时间$t=1\ \mathrm{min}=60\ \mathrm{s}$，则该柴油机输出的有用功$W=Pt=8\ 000\ \mathrm{W}×60\ \mathrm{s}=4.8×10^5\ \mathrm{J}$；已知该柴油机效率$\eta=40\%$，由$\eta=\dfrac{W}{Q_\mathrm{放}}×100\%$可知，柴油完全燃烧放出的热量$Q_\mathrm{放}=\dfrac{W}{\eta}=\dfrac{4.8×10^5\ \mathrm{J}}{40\%}=1.2×10^6\ \mathrm{J}$，由$Q=mq$可知，消耗柴油的质量$m=\dfrac{Q_\mathrm{放}}{q_\mathrm{柴油}}=\dfrac{1.2×10^6\ \mathrm{J}}{4.0×10^7\ \mathrm{J/kg}}=0.03\ \mathrm{kg}$。

11. ★★★ 广州天河区期末 新考法·新定义 进入汽车发动机的空气与燃油的质量比称为空燃比。如图甲所示，可通过监测尾气管中的氧含量来控制喷油，使吸入发动机的空气与燃油恰好完全反应达到最佳空燃比，这样可节约能源。现发动某汽车：
(1)汽车在图乙压缩冲程时将转化为。(均填“机械能”“化学能”或“内能”)
(2)该车曲轴转一圈，进入汽缸的空气质量为0.6 g。车匀速直线行驶100 m，曲轴转了200圈，车受到的牵引力为1 600 N。在此过程中，求：
①进入汽缸的空气总质量；
②牵引力所做的功。
(3)该车的最佳空燃比为15，求上述过程消耗的燃油质量。
(4)燃油热值取$5×10^7$ J/kg，求上述过程发动机的效率。

11.【解】(1)机械能；内能
(2)①曲轴每转一圈进入汽缸的空气质量$m_0=0.6\ \mathrm{g}$，在此过程中，进入汽缸的空气总质量$m_\mathrm{空气}=200\ m_0=200×0.6\ \mathrm{g}=120\ \mathrm{g}$。
②牵引力做的功$W=Fs=1\ 600\ \mathrm{N}×100\ \mathrm{m}=1.6×10^5\ \mathrm{J}$。
(3)最佳空燃比$\dfrac{m_\mathrm{空气}}{m_\mathrm{燃油}}=15$，则$m_\mathrm{燃油}=\dfrac{m_\mathrm{空气}}{15}=\dfrac{120\ \mathrm{g}}{15}=8\ \mathrm{g}$。
(4)上述过程燃油完全燃烧放出的热量$Q_\mathrm{放}=m_\mathrm{燃油}q=8×10^{-3}\ \mathrm{kg}×5×10^7\ \mathrm{J/kg}=4×10^5\ \mathrm{J}$，发动机的效率$\eta=\dfrac{W}{Q_\mathrm{放}}×100\%=\dfrac{1.6×10^5\ \mathrm{J}}{4×10^5\ \mathrm{J}}×100\%=40\%$。