能力提升
1.我國城鄉(xiāng)建設和管理越來越注重環(huán)保,以下做法符合環(huán)保要求的是( )。
A.廢舊電池隨意丟棄
B.減少城市綠地和湖泊的面積
C.工業(yè)廢水直接排放到江河中
D.使用太陽能、風能等清潔能源
2.關(guān)于燃料的熱值,以下說法正確的是( )。
A.燃料的熱值與燃料的種類有關(guān)系,與燃料的質(zhì)量和燃燒狀況無關(guān)
B.燃燒1 kg某種燃料放出的熱量叫這種燃料的熱值
C.燃料燃燒時,質(zhì)量越大,熱值越大
D.燃料不完全燃燒時的熱值比完全燃燒時的熱值小
3.圖10-6-1為內(nèi)燃機的能流圖,則內(nèi)燃機的效率可表示為( )。
圖10-6-1
A.η=E1+E2+E3+E4E
B.η=E2E
C.η=E1+E3+E4E
D.η=E1E
4.有經(jīng)驗的機械師,不用任何儀器,只要靠近柴油機排氣管口聞一下,將手伸到排氣管口附近感覺一下尾氣的溫度,就能初步判斷這臺柴油機的節(jié)能效果。在同樣負荷的情況下,關(guān)于柴油機的節(jié)能效果,下列判斷正確的是( )。
A.尾氣的溫度越高,柴油機越節(jié)能
B.尾氣的溫度越低,柴油機越節(jié)能
C.尾氣的柴油味越濃,柴油機越節(jié)能
D.尾氣的顏色越發(fā)黑,柴油機越節(jié)能
5.一個成年人參加一次長跑,身體消耗的能量為6.6×106 J,這些能量相當于完全燃燒0.55 kg的干木柴,則干木柴的熱值為 J/kg,干木柴用掉一半后,剩余干木柴的熱值將 (選填“變大”“變小”或“不變”)。
6.某汽油機在一次工作中消耗了2 kg汽油,對外做功為2.3×107 J,則汽油機的效率是 。(汽油熱值為4.6×107 J/kg)
探究創(chuàng)新
7.菜油是人們烹飪時常用的材料,最適宜的烹飪溫度在150 ℃到180 ℃之間。某酒店廚師在炸制酥肉時,將2 kg的菜油從20 ℃加熱到170 ℃(未沸騰)。
(1)求菜油吸收的熱量;〔取c菜油=2.0×103 J/(kg·℃)〕
(2)如果這些熱量由天然氣燃燒來提供,則需要完全燃燒多少天然氣?(假設天然氣完全燃燒釋放的熱量全部被菜油吸收,天然氣的熱值為4.0×107 J/m3)
8.用鍋爐將200 kg的水從25 ℃加熱到100 ℃,燃燒了 6 kg 的無煙煤?！菜谋葻崛菔?.2×103 J/(kg·℃),無煙煤的熱值是3.4×107 J/kg〕
(1)鍋爐內(nèi)200 kg的水吸收的熱量是多少?
(2)6 kg無煙煤完全燃燒放出的熱量是多少?
(3)此鍋爐的效率是多少?
六、燃料的利用和環(huán)境保護
知能演練·提升
1.D 廢舊電池中含有重金屬離子,隨意丟棄會對土壤、地下水造成污染,故A錯誤;減少城市綠地和湖泊的面積,不利于改善空氣質(zhì)量和調(diào)節(jié)空氣溫度等,故B錯誤;工業(yè)廢水直接排放到江河中會嚴重污染水資源,且工業(yè)用水處理后重復利用可以節(jié)約用水,故C錯誤;使用太陽能、風能等清潔能源可以大大減少能源使用帶來的污染,同時可以節(jié)約能源,減少能源危機帶來的影響,故D正確。
2.A 燃料的熱值是燃料本身的一種性質(zhì),與燃料是否燃燒、是否完全燃燒、質(zhì)量的大小等無關(guān),只與燃料的種類有關(guān),故A正確,C、D錯誤;熱值的定義是1 kg某種燃料完全燃燒時放出的熱量,故B錯誤。
3.B 熱機的效率是指熱機用來做有用功的那部分能量與燃料完全燃燒放出的能量之比。由能流圖可以看出,有用機械能為E2(即用來做有用功的那部分能量),而燃料完全燃燒放出的能量則是燃氣內(nèi)能E,因此選項B正確,選項A、C、D錯誤。
4.B 柴油機的節(jié)能效果可以從幾個方面進行考慮。如看柴油是否充分燃燒,燃燒越充分,排出尾氣的柴油味越輕,尾氣的顏色越淡;還可以看內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的效率,在同樣負荷的情況下,尾氣溫度越低,說明轉(zhuǎn)化為機械能的內(nèi)能越多,效率越高。
5.解析 由Q放=mq可得,干木柴的熱值q=Q放m=6.6×106 J0.55 kg=1.2×107 J/kg;熱值是燃料的特性,其大小與燃料的質(zhì)量無關(guān),用掉一半后,干木柴的熱值仍為1.2×107 J/kg。
答案 1.2×107 不變
6.解析 汽油完全燃燒放出的熱量Q放=mq=2 kg×4.6×107 J/kg=9.2×107 J;汽油機的效率η=WQ放=2.3×107 J9.2×107 J=25%。
答案 25%
7.解析 (1)菜油吸收的熱量為Q吸=c菜油mΔt=2.0×103 J/(kg·℃)×2 kg×(170 ℃-20 ℃)=6×105 J。
(2)因為天然氣完全燃燒釋放的熱量全部被菜油吸收,則Q吸=Q放=qV
天然氣的體積為V=Q放q=6×105 J4.0×107J/m3=0.015 m3。
答案 (1)6×105 J (2)0.015 m3
8.解析 (1)水吸收的熱量Q1=cm(t2-t1)=4.2×103 J/(kg·℃)×200 kg×(100 ℃-25 ℃)=6.3×107 J。
(2)無煙煤完全燃燒放出的熱量
Q2=mq=6 kg×3.4×107 J/kg=2.04×108 J。
(3)此鍋爐的效率
η=Q1Q2≈30.9%。
答案 (1)6.3×107 J (2)2.04×108 J (3)30.9%

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六 燃料的利用和環(huán)境保護

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