第十四章 内能的利用
一、选择题
1．如图所示，下列工具工作过程中使用热机的是（ ）
A．共享单车 B．战斗机
C．风车 D．皮划艇
2．家用燃油汽车的发动机主要是汽油机，下列说法正确的是（ ）
A．汽油机的效率能达到100% B．汽油机燃烧汽油会造成环境污染
C．汽油机的一个工作循环中，对外做功4次 D．汽油机在吸气冲程中只吸入汽油
3． 下列关于燃料的热值说法正确的是（ ）
A．燃料燃烧越充分，其热值越大
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，完全燃烧1kg焦炭能放出的热量
4．我国是世界第一制氢大国，采用太阳能、风能等能源制氢，实现碳零排放。氢能是新能源汽车的能源之一。氢内燃机汽车工作时，氢在内燃机中燃烧，如图所示的四个冲程中，产生动力推动汽车前进的是（ ）
A． B． C． D．
5．如图显示的是甲、乙、丙三部汽油机的参数。甲、乙、丙相比，正确的是（ ）
A．甲输出的机械能比丙多，效率比丙高
B．在消耗质量相同的同种燃料时，乙输出机械能与甲一样多
C．在输出的机械能相同时，乙比丙消耗更多的同种燃料
D．三部汽油机中，乙的效率最高
6．下列有关汽油机的说法正确的是 ( )
A．采取有效措施，汽油机效率能达到100%
B．除了做功冲程，其余三个冲程均是靠飞轮的惯性来完成
C．汽油机的压缩冲程，主要是用热传递的方法增加了气缸内的物质的内能
D．某台四冲程汽油机飞轮的转速为2400r/min，在1s内该汽油机做功10次
7．用烟煤烧水时，在1标准大气压下，将10kg的水从加热到燃烧了1.4kg的烟煤。已知水的比热容是，烟煤的热值为．下列说法正确的是（ ）
A．烟煤燃烧过程中热值不断减小 B．烧水过程中水的比热容不断增大
C．此过程中水吸收的热量为 D．此过程中加热效率为8%
8．我们经常会看到一边行驶一边向空中喷雾的汽车，人们形象地将它称为雾炮车，如图所示。喷向空中的水雾能使尘埃粒子快速沉降到地面，起到净化空气的作用。下列关于雾炮车的说法中正确的是（ ）
A．若雾炮车一直保持速度大小不变在工作，则行驶过程中车的动能不变
B．该雾炮车发动机四个冲程中的做功冲程实现了机械能转化为内能
C．如果雾炮车汽油机里的单个汽缸每秒对外做功20次，则单个汽缸每秒完成40个冲程
D．若汽油的的热值为4.6×107J/kg，则完全燃烧0.2kg汽油放出的热量是9.2×106J
二、填空题
9．2024年2月23 日“长征五号”遥七运载火箭在文昌发射中心发射成功。如图，发射火箭时，燃料燃烧释放的内能转化为火箭的 能，这与内燃机的 冲程原理相同；火箭采用液态氢做燃料，是因为它的 大。
10．如图所示，给吸管中装满水，堵上吸管两端，将一端插入水杯的水中，另一端放到位置较低的水槽上方，同时放开吸管两端，水杯中的水自动从位置较高的水杯流入位置较低的水槽中，这个实验 （选填“违背”或“符合”）能量守恒定律。
11．一台单缸四冲程汽油机，工作了一段时间消耗了汽油0.5kg，这些汽油完全燃烧放出的热量为 J；若飞轮的转速为1200r/min，则该汽油机每秒钟做功 次。（汽油的热值为4.6×107J/kg）
12．如图所示卡式炉（燃料为丁烷）经常出现在餐桌上，可以防止菜品变凉。若就餐中将一锅2kg的水加热升温45℃，已知该卡式炉的加热效率为42%，则完全燃烧丁烷的质量为 g，丁烷燃烧时 能转化为内能（已知丁烷热值）。
13．探究水沸腾实验时，将烧杯中200g水从加热至，水吸收的热量 J，消耗11.2g的酒精，则该过程加热效率是 %。（酒精的热值，水的比热容）
三、实验探究题
14．小明利用图甲装置研究某燃料热值。他取少量燃料置于燃烧皿中，测出总质量为30g，点燃后对100g的热水加热4min立即熄灭燃料，再测得燃料和燃烧皿总质量，天平平衡时砝码数量和游码位置如图乙所示，并根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像如图丙中a线所示。
（1）如图甲所示装置中实验器材A的名称是 ；
（2）观察甲图中气泡情况可知水处于 （选填序号）状态。
①沸腾前 ②沸腾时
（3）由图丙知实验环境大气压比一个标准大气压 ；
（4）对热水加热4min过程中消耗燃料质量为 g。
（5）已知此过程中燃料均匀燃烧放热，所放热量仅50%能被水吸收，则该燃料的热值为 J/kg（水的比热容为，整个过程中忽略水的质量变化）。
四、计算题
15．北京冬奥会运营了一千多辆氢燃料电池车，该车的排放物是水，不产生任何污染物。氢燃料电池车是当前新能源汽车重要的发展方向。目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。已知，。则
（1）0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？
（2）若这些热量全部被质量为500kg、温度为15℃的水吸收，水升高的温度是多少？
（3）若这些热量恰好能供某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶5min，则该氢能源公交车的效率是多少？
16．初冬时节，小明与家人在邕江边围炉煮茶。如图是烧水用的卡式炉，卡式炉的气罐内装有可燃性气体丁烷，在1个标准大气压下，将质量为0.5kg、温度为20℃的水烧开，共消耗了质量为7g的丁烷。已知水的比热容，丁烷热值。求：
（1）水吸收的热量；
（2）丁烷完全燃烧放出的热量；
（3）卡式炉的热效率。
17．2023年9月28日德州市新能源汽车下乡巡展（首站）启动仪式在陵城区举行。新能源汽车采用的是电能、氢燃料等非常规的能源作为动力来源。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是22世纪最理想的能源。测试员开车在一水平面上匀速行驶了10km。消耗0.3kg的氢燃料，汽车的牵引力为1260N。（q氢=1.4×108J/kg）求：
（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量。
（2）汽车发动机牵引力做的功。
（3）该汽车发动机的效率。
参考答案
1．B
2．B
3．D
4．A
5．D
6．B
7．D
8．D
9．机械；做功；热值
10．符合
11．2.3×107；10
12．20；化学
13．67200；20
14．温度计；②；低；4.8；1.2×106
15．（1）解：0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是
答：0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是
（2）解：若这些热量全部被质量为500kg、温度为15℃的水吸收，水升高的温度是
答：若这些热量全部被质量为500kg、温度为15℃的水吸收，水升高的温度是40℃
（3）解：公交车做功
公交车的效率
答：若这些热量恰好能供某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶5min，则该氢能源公交车的效率是50%。
16．（1）解：此过程中水吸收的热量
（2）解：丁烷完全燃烧放出的热量
（3）解：卡式炉的热效率
17．（1）解：
（2）解：
（3）解：
