神舟十九号载人飞船预计将于2024年10月发射，开启我国新一轮的航天任务。目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂。以下表格中是一些燃料的热值。燃料热值燃料热值燃料热值燃料热值汽油4.6×107J/kg煤油4.6×107J/kg柴油4.3×107J/kg氢1.4×108J/kg

1. 神舟十九号载人飞船预计将于2024年10月发射，开启我国新一轮的航天任务。目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂。以下表格中是一些燃料的热值。

燃料	热值	燃料	热值	燃料	热值	燃料	热值
汽油	4.6×10⁷J/kg	煤油	4.6×10⁷J/kg	柴油	4.3×10⁷J/kg	氢	1.4×10⁸J/kg

(1) 根据表格中数据回答，运载火箭使用氢作为燃料的主要原因是因为液态氢具有较大的（选填“热值”或“比热容”）；

(2) 某火箭发射时携带了6×10⁴kg液态氢燃料，氢燃料完全燃烧产生热量的80%被水吸收，在1标准大气压下，能将多少千克初温为20℃的水加热至沸腾？（c_水=4.2×10³J/（kg•℃），大气压为1标准大气压）

(3) 氢能被视为未来的理想清洁能源，北京冬奥会期间，运行着超过1000辆氢能源汽车，配备30多个加氢站，是全球最大的一次燃料电池汽车示范。在进行氢能源汽车测试时发现某氢能源车的发动机工作时效率可以达到50%。一次测试中，该氢能源车匀速行驶了150km的路程，消耗氢能源2.4kg，小明家的汽车在同样的阻力下行驶同样的路程消耗了14.6kg的汽油。则氢能源汽车比小明家装有汽油发动机的小轿车的效率提高了多少？（结果保留到百分数的整数位）

【考点】

比热容; 燃料的热值; 热机的效率;

【答案】

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综合题普通

1. 如图甲是小明家用的燃气热水器，乙图是连接在热水器上的一个混水阀，若将混水阀开关调到 $\text{[math]}$ 位置左边并抬起把手，热水器自动点火，天然气燃烧，水龙头出热水；往 $\text{[math]}$ 点右边调出冷水，按下把手则停止出水。小明在某次使用热水器时，把热水器的出水温度设定为50℃，且测得A管流进混水阀的热水的流量为每分钟4L，从B管流进的自来水的流量为每分钟1L，请解决下列问题：（自来水的温度为20℃，天然气的热值是 $\text{[math]}$ ）

(1) 天然气完全燃烧时，能转化为能；

(2) 当热水器的加热效率为80%时，求本次使用热水器每分钟消耗多少 $\text{[math]}$ 的天然气；

(3) 求C管的出水温度为多少？（计算过程中不计热损失）

综合题普通

2. 某汽车发动机的能量流向如图所示，该车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶了一段距离，消耗汽油1kg，已知 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，求：

（1）汽车发动机常用水做冷却剂，是因为水的较大；油箱中剩余汽油的热值（选填“增大”、“不变”或“减小”）；

（2）1kg汽油完全燃烧放出的热量是；

（3）在1标准大气压下，汽车匀速行驶过程中，废气带走的能量若全部被质量为200kg、初温为20℃的水吸收，则水温将升高℃。

综合题普通

3. 某汽车采用了“涡轮增压”技术，它是利用高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转，来带动同轴的“进气涡轮”也高速旋转，从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压，使汽油燃烧更充分，燃气压强更大，同时也减少了废气中的有害物质，达到提高发动机效率和减少废气污染的目的，该汽车的最低油耗可达 $\text{[math]}$ ，已知汽油的热值为 $\text{[math]}$ 。［温馨提示：最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量；表示获得 $\text{[math]}$ 能量消耗0.2kg汽油］

（1）加入同型号的汽油，汽车采用涡轮增压后，汽油的热值将（选填“更大”“一样大”或“更小”）。

（2）0.22kg的汽油完全燃烧时放出的热量全部被水吸收可使200kg、20℃的冷却水温度升高多少℃（结果保留整数）？［水的比热容为 $\text{[math]}$ ］，该汽车发动机的效率最高可达多少？（结果保留至0.1％）

综合题普通