教科版九年物理2.3热机效率（习题+解析）第2页初中物理热机效率（答题时间：15分钟）1.有一台汽油机在一个工作循环中消耗了100g汽油（热值为4.6×107J/kg），这些汽油完全燃烧产生的热量是________J，若这台汽油机的效率为30%，则一个工作循环中输出的有用机械能为________J。2.一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占20%，废气带走的能量占35%，摩擦等机械损耗占15%，则它的机械效率为________。若它在一个工作循环中消耗了10g汽油（热值为4.6×107J/kg），这些汽油完全燃烧产生的热量是________J，输出的有用机械能为________J。3.如图所示，由中国自主研发的我国第一部“空气动力发动机汽车”在第十四届中国北京国际科技产业博览会上展出。它是利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力，这种车在开动时将空气的能转化为能，类似柴油机的活塞做功，排气口排出的是冷空气，为绿色环保产品。4.两台汽油机，甲的功率是乙的1.5倍，甲的效率为20%，乙的效率为25%，那么甲与乙每小时消耗油量之比为（）A.6∶5B.15∶8C.5∶6D.8∶155.某热机效率是40%，下列说法正确的是第4页多少？（3）设做功冲程汽油完全燃烧，放出的热量是840J，则该汽油机的效率是多少？9.（桂林）阅读下列材料，并解答问题：“可燃冰”被视为21世纪的新型绿色能源。科学家估计，全球海洋底部可燃冰分布的范围约4000万平方公里，储量可供人类使用约1000年。我国南海海底存储着丰富的可燃冰资源，已经查明的储量相当于目前陆上石油、天然气资源量总数的三分之一。可燃冰的主要成分是甲烷，1m3可燃冰可转化生成164m3的甲烷气体和0.8m3的水，已知甲烷气体的热值为3.6×107J/m3。桂林市新开通的301路公交车，使用LNG天然液化气为燃料，这种燃料的主要成分就是甲烷。如果301路公交车满载乘客时总质量是6000kg，1m3可燃冰转化生成的甲烷气体完全燃烧产生的能量，可供公交车满载时以36km/h的速度匀速行驶1640min，行驶中公交车受到的平均阻力为车重的0.05倍，则这段时间内发动机的实际功率和效率各为多大？1.4.6×1061.38×1062.30%4.6×1051.38×1053.内；机械解析：新型空气动力汽车，是利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力，这种第5页车在开动时空气膨胀做功将空气的内能转化为车的机械能。4.B解析：由P甲tqm甲＝20%，P乙tqm乙＝25%，∴m甲m乙＝P甲P乙×25%20%＝32×54＝158，故选B。5.A6.B解析：提高热机效率的途径有三种，一是尽量使燃料充分燃烧；二是尽量减小摩擦；三是尽量减少排放废气带走的热量。7.托着长长的、浓浓的黑尾巴的汽车，是燃料在汽缸中没有完全燃烧，排出的废气中还残留有未燃烧的汽油，所以冒黑烟，而且有刺鼻的汽油味儿。这样的汽车耗油量大，发动机的效率低；那种冒一缕白烟的汽车，说明其燃料燃烧充分，废气中基本没有残留的未燃气体，其发动机效率高，更省油。8.解：（1）p＝F/SF＝pS＝1.0×106Pa×35×10－4m2＝3.5×103N（2）W＝Fs＝3.5×103N×0.06m＝210JP＝W/t＝210J/0.015s＝1.4×104W（3）η＝W/Q放＝210J/840J＝25%9.解：（1）1m3可燃冰转化生成的甲烷气体完全燃烧放出热量：第6页Q放＝q甲烷V＝3.6×107J/m3×164m3＝5.904×109J（2）由题知：t＝1640min＝9.84×104s发动机的实际功率：P＝Wt＝Q放t＝5.904×109J9.84×104s＝6×104W（3）由题知：v＝36km/h＝10m/s，公交车行驶路程：s＝vt＝10m/s×9.84×104s＝9.84×105m，又因车匀速行驶，所以汽车的牵引力：F＝f＝0.05G车＝0.05mg＝0.05×6000kg×10N/kg＝3×103N，牵引力做的有用功：W有用＝Fs＝3×103N×9.84×105m＝2.952×109J，发动机效率：η＝W有用Q放＝2.952×109J5.904×109J＝50%
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