Bài 28. Động cơ nhiệt
Câu 1. Động cơ nào sau đây không phải là động cơ nhiệt?
A. Động cơ của máy bay phản lực.
B. Động cơ của xe máy Hon-da.
C. Động cơ chạy máy phát điện của nhà máy nhiệt điện.
D. Động cơ chạy máy phát điện của nhà máy thủy điện Sông Đà.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: D
Động cơ chạy máy phát điện của nhà máy thủy điện do sức nước làm cho tuabin
quay chứ không phải do nhiên liệu bị đốt cháy chuyển hóa thành cơ năng nên đây
khơng phải là động cơ nhiệt.
Câu 2. Các kì của động cơ nổ bốn kì diễn ra theo thứ tự:
A. hút nhiên liệu, đốt nhiên liệu, nén nhiên liệu, thốt khí.
B. thốt khí, hút nhiên liệu, nén nhiên liệu, đốt nhiên liệu.
C. hút nhiên liệu, nén nhiên liệu, thoát khí, đốt nhiên liệu.
D. hút nhiên liệu, nén nhiên liệu, đốt nhiên liệu, thốt khí.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: D
Các kì của động cơ nổ bốn kì diễn ra theo thứ tự: hút nhiên liệu, nén nhiên liệu, đốt
nhiên liệu, thốt khí.
Câu 3. Từ cơng thức H
A
, ta có thể suy ra là đối với một xe ơ tơ chạy bằng động
Q
cơ nhiệt thì
A. vận tốc của xe tỉ lệ với khối lượng nhiên liệu bị đốt cháy.
B. công suất của động cơ tỉ lệ với khối lượng nhiên liệu bị đốt cháy.
C. quãng đường xe đi được tỉ lệ với khối lượng nhiên liệu bị đốt cháy.
D. công mà động cơ sinh ra tỉ lệ với khối lượng nhiên liệu bị đốt cháy.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: D
Từ công thức: H
A
A H.Q H.q.m
Q
Công mà động cơ sinh ra tỉ lệ với khối lượng nhiên liệu bị đốt cháy.
Câu 4. Cho H là hiệu suất của động cơ nhiệt, A là cơng có ích và Q là nhiệt lượng
tồn phần do nhiên liệu cháy tỏa ra. Q’ là nhiệt lượng thất thốt ra mơi trường ngồi.
Biểu thức liên hệ giữa các đại lượng trên là :
A. A = Q.H ; Q = A + Q’
B. H
A
; A = Q + Q’
Q
C. H
Q Q'
; A = Q – Q’
Q
D. Cả A và C đều đúng.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: D
Ta có: Q = A + Q’ A = Q – Q’
Và H
A Q – Q’
A Q.H
Q
Q
Suy ra cả A và C đều đúng.
Câu 5. Câu nào sau đây nói về hiệu suất của động cơ điện?
A. Hiệu suất cho biết động cơ mạnh hay yếu.
B. Hiệu suất cho biết động cơ thực hiện công nhanh hay chậm.
C. Hiệu suất cho biết nhiệt lượng tỏa ra khi 1 kg nhiên liệu bị đốt cháy hoàn toàn
trong động cơ.
D. Hiệu suất cho biết có bao nhiêu phần trăm nhiệt lượng do nhiên liệu bị đốt cháy
tỏa ra được biến thành cơng có ích.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: D
Hiệu suất cho biết có bao nhiêu phần trăm nhiệt lượng do nhiên liệu bị đốt cháy tỏa
ra được biến thành cơng có ích.
Câu 6. Động cơ nhiệt thực hiện cơng có ích 9200000 J, phải tiêu tốn lượng xăng 1
kg. Biết khi đốt cháy hoàn toàn 1 kg xăng ta thu được nhiệt lượng 46.106 J/kg. Hiệu
suất của động cơ là
A. 15%.
B. 20%.
C. 25%.
D. 30%.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: B
Hiệu suất của động cơ là:
H
A 9200000
0,2 20%
Q
46.106
Câu 7. Mỗi giờ động cơ thực hiện một công là 40500000 J. Biết khi đốt cháy hoàn
toàn 1 kg than ta thu được một nhiệt lượng q = 36.106 J và hiệu suất của động cơ là
10%. Lượng than mà động cơ nhiệt tiêu thụ là
A. 1,125 kg.
B. 11,25 kg.
C. 11,25 g.
D. 112,5 g.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: B
- Nhiệt lượng do than tỏa ra là:
H
A
A 40500000
Q
405.106 J
Q
H
0,1
- Lượng than mà động cơ nhiệt tiêu thụ là :
Q m.q m
Q 405.106
11,25kg
q
36.106
Câu 8. Trên quãng đường 120 km, một ô tô chuyển động với vận tốc 54 km/h thì
tiêu thụ hết 8 lít xăng. Hỏi hiệu suất của động cơ ô tô là bao nhiêu? Biết công suất
của động cơ là 12 kW và năng suất tỏa nhiệt, khối lượng riêng của xăng là 46.106 J/kg
và 700 kg/m3.
A. 27,72%.
B. 37,27%.
C. 37,72%.
D. 27.27%.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: B
Tóm tắt:
s = 120 km = 120000 m
v = 54 km/h = 15 m/s
V = 8 lít = 8.10-3 m3
P 12kW 12000W
D = 700 kg/m3
q = 46.106 J/kg
H=?
- Khối lượng 8 lít xăng: m = D.V = 700.8.10-3 = 5,6 kg
- Công thực hiện của động cơ: A P .t P .
s
v
- Nhiệt lượng do 8 lít xăng tỏa ra để sinh cơng đó: Qtp = q.m
s
A
v P .s 12000.120000 0,3727 37,27%
Ta có: H
Q tp q.m q.m.v 46.106.5,6.15
P.
Câu 9. Một ơ tơ có cơng suất 16000 W chạy trong 575 giây. Biết hiệu suất của động
cơ là 20%. Biết khi đốt cháy hoàn toàn 1 kg xăng ta thu được nhiệt lượng 46.106
J/kg. Khối lượng xăng tiêu hao để xe chạy trong 1 giờ là
A. 6,26 kg.
B. 10 kg.
C. 8,2 kg.
D. 20 kg.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: A
Đổi: 1 h = 3600 s
- Nhiệt lượng xăng phải tỏa ra trong 1 h là:
H
A
A P .t 16000.3600
Q
288.106 J
Q
H
H
0,2
- Khối lượng xăng tiêu hao để xe chạy trong 1 giờ là
Q m.q m
Q 288.106
6,26kg
q
46.106
Câu 10. Gọi H là hiệu suất động cơ nhiệt, A là công động cơ thực hiện được, Q là
nhiệt lượng toàn phần do nhiên liệu bị đốt cháy tỏa ra, Q1 là nhiệt lượng có ích, Q2
là nhiệt lượng tỏa ra mơi trường bên ngồi. Cơng thức tính hiệu suất nào sau đây
đúng?
A. H
Q1 Q2
.
Q
B. H
Q2 Q1
.
Q
C. H
Q Q2
.
Q
D. H
Q
.
A
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: C
Hiệu suất cho biết có bao nhiêu phần trăm nhiệt lượng do nhiên liệu bị đốt cháy tỏa
ra được biến thành cơng có ích.
Cơng thức tính hiệu suất là: H
Q1 Q Q2
Q
Q
Câu 11. Một ô tô chạy quãng đường 100 km với lực kéo 700 N thì tiêu thụ hết 4 kg
xăng. Biết khi đốt cháy hoàn toàn 1 kg xăng ta thu được nhiệt lượng 46.106 J/kg.
Hiệu suất của động cơ là
A. 13%.
B. 18%.
C. 28%.
D. 38%.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: D
Đổi 100 km = 10000 m
- Cơng có ích động cơ sinh ra là:
A = F.s = 700.100000 = 7.107 J
- Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 4 kg xăng là
Q = q.m = 46.106.4 = 18,4.107 J
- Hiệu suất của động cơ là :
A
7.107
H
0,38 38%
Q 18,4.107
Câu 12. Một ơ tơ có lực kéo 1000 N, tiêu thụ hết 5 kg xăng. Biết khi đốt cháy hoàn
toàn 1 kg xăng ta thu được nhiệt lượng q = 46.106 J/kg. Hiệu suất của động cơ là
25%. Quãng đường ô tô đi được là
A. 28,75 km.
B. 57,5 km.
C. 115 km.
D. 230 km.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: B
- Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 5 kg xăng là:
Q = q.m = 46.106.5 = 23.107 J
- Công mà ô tô thực hiện là :
H
A
A H.Q 0,25.23.107 5,75.107 J
Q
- Quãng đường ô tô đi được là
A 5,75.107
A F.s s
5,75.104 m 57,5km
F
1000
Câu 13. Động cơ nhiệt đã tiêu tốn lượng xăng 100 g. Biết năng suất tỏa nhiệt của
xăng là 46.106 J/kg và hiệu suất của động cơ là 20%. Động cơ thực hiện cơng có ích
là
A. 460000 J.
B. 920000 J.
C. 46000 J.
D. 92000 J.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: B
Đổi 100 g = 0,1 kg
Động cơ nhiệt đã thực hiện cơng có ích là
H
A
A H.Q H.q.m 0,2.46.106.0,1 920000J
Q
Câu 14. Nén nhiên liệu là kì diễn ra thứ mấy trong động cơ nổ bốn kì?
A. Kì thứ nhất.
B. Kì thứ hai.
C. Kì thứ ba.
D. Kì thứ tư.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: B
Động cơ hoạt động có 4 kì
+ Kì thứ nhất (a): Hút nhiên liệu.
+ Kì thứ hai (b): Nén nhiên liệu.
+ Kì thứ ba (c): Đốt nhiên liệu, sinh cơng.
+ Kì thứ tư (d): Thốt khí đã cháy, đồng thời tiếp tục hút nhiên liệu. . .
Trong động cơ nổ bốn kì, nén nhiên liệu là kì thứ hai.
Câu 15. Động cơ nhiệt là
A. động cơ trong đó tồn bộ phần năng lượng của nhiên liệu bị đốt cháy chuyển hoá
thành cơ năng.
B. động cơ trong đó một phần năng lượng của nhiên liệu bị đốt cháy chuyển hố
thành nhiệt năng.
C. động cơ trong đó một phần năng lượng của nhiên liệu bị đốt cháy chuyển hố
thành cơ năng.
D. động cơ trong đó tồn bộ năng lượng của nhiên liệu bị đốt cháy chuyển hoá thành
nhiệt năng.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: C
Động cơ nhiệt là động cơ trong đó một phần năng lượng của nhiên liệu bị đốt cháy
chuyển hoá thành cơ năng.
Câu 16. Biểu thức nào sau đây xác định hiệu suất của động cơ nhiệt?
A. H
Q
.
A
B. H = A – Q.
C. H = Q – A .
D. H
A
.
Q
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: D
Hiệu suất của động cơ nhiệt: H
A
Q
Trong đó:
+ A: cơng có ích (J).
+ Q: nhiệt lượng toả ra của nhiên liệu bị đốt cháy (J).
Câu 17. Trong thực tế hiệu suất của động cơ nhiệt thường có giá trị khoảng
A. 100%.
B. từ 30% đến 40%.
C. từ 80% đến 90%.
D. trên 90%.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: B
Trong thực tế hiệu suất của động cơ nhiệt thường có giá trị khoảng 30% đến 40%.
Câu 18. Theo em, động cơ nhiệt có thể gây ra tác hại nào đối với môi trường sống
của chúng ta?
A. Ơ nhiễm mơi trường do khí thải của các động cơ có nhiều chất độc.
B. Ơ nhiễm về tiếng ồn.
C. Góp phần làm tăng nhiệt độ của khí quyển.
D. Cả A, B và C.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: D
Động cơ nhiệt có thể ơ nhiễm mơi trường, ơ nhiễm tiếng ồn và góp phần làm tăng
nhiệt độ của khí quyển.
Câu 19. Một máy bơm nước sau khi tiêu thụ hết 8 kg dầu thì đưa được 900 m3 nước
lên cao 10 m. Hiệu suất của máy bơm đó là bao nhiêu? Biết năng suất toả nhiệt của
dầu dùng cho máy bơm là 4,6.107 J/kg, khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m3.
A. 1,52%.
B. 2,45%.
C. 15,22%.
D. 24,46%.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: D
- Khối lượng nước được đưa lên là:
m = D.V = 1000.900 = 9.105 kg
- Cơng có ích mà máy bơm thực hiện là:
A = P.h = 10.m.h = 10.9.105.10 = 9.107 J
- Nhiệt lượng do 8 kg dầu tỏa ra là:
Q = m.q = 8.4,6.107 = 36,8.107 J
- Hiệu suất của động cơ máy bơm là:
H
A
9.107
0,2446 24,46%
Q 36,8.107
Câu 20. Một ơ tơ có cơng suất 5000 W chuyển động với vận tốc 72 km/h chạy qng
đường 450 km thì động cơ có và tiêu thụ 9 lít xăng. Biết năng suất toả nhiệt của xăng
là 4,6.107 J/kg, khối lượng riêng của xăng là 700 kg/m3. Hiệu suất của động cơ ô tô
là
A. 0,39%.
B. 0,466%.
C. 38,82%.
D. 46,58%.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: C
Tóm tắt:
s = 450 km = 450000 m
v = 72 km/h = 20 m/s
V = 9 lít = 9.10-3 m3
P 5000W
D = 700 kg/m3
q = 4,6.107 J/kg.
H=?
- Khối lượng 9 lít xăng: m = D.V = 700.9.10-3 = 6,3 kg
- Công thực hiện của động cơ: A P .t P .
s
v
- Nhiệt lượng do 9 lít xăng tỏa ra để sinh cơng đó: Qtp = q.m
s
A
v P .s 5000.450000 0,3882 38,82%
Ta có: H
Q tp q.m q.m.v 46.106.6,3.20
P.
Câu 21. Trong cơng thức tính hiệu suất của động cơ nhiệt H
A
, Q là
Q
A. cơng có ích.
B. nhiệt lượng toả ra của nhiên liệu bị đốt cháy.
C. nhiệt lượng tỏa ra môi trường.
D. nhiệt năng của nhiên liệu.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: B
Hiệu suất của động cơ nhiệt: H
A
Q
Trong đó:
+ A: cơng có ích (J).
+ Q: nhiệt lượng toả ra của nhiên liệu bị đốt cháy (J).
Câu 22. Hiệu suất của một nhà máy nhiệt điện dùng than đá là 0,4. Tính lượng than
tiêu thụ hàng năm biết công suất nhà máy là 10 MW và năng suất tỏa nhiệt của than
đá là 27.106 J/kg.
A. 22,9 nghìn tấn.
B. 29,2 nghìn tấn.
C. 92,9 nghìn tấn.
D. 99,2 nghìn tấn.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: B
Đổi 10 MW = 107 W
1 năm = 31536000 s
- Cơng có ích mà nhà máy nhiệt điện sinh ra trong 1 năm là:
A P .t 107.31536000 3,1536.1014 J
- Nhiệt lượng cung cấp cho nhà máy:
H
A
A 3,1536.1014
Q
7,884.1014 J
Q
H
0,4
- Khối lượng than cần dùng hàng năm là:
Q m.q m
Q 7,884.1014
292.105 kg = 29,2 nghìn tấn
6
q
27.10
Câu 23. Động cơ của một máy bay có cơng suất 2.106 W và hiệu suất 32%. Vậy với
một tấn xăng, máy bay có thể bay được bao nhiêu lâu? Biết năng suất toả nhiệt của
xăng là 4,6.107 J/kg.
A. 2,04 h.
B. 1,24 h.
C. 1,958 h.
D. 2,54.h.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: A
Đổi 1 tấn = 1000 kg
- Nhiệt lượng do một tấn xăng toả ra là:
Q = m.q = 1000.4,6.107 = 4,6.1010 J
- Công do động cơ máy bay sinh ra là:
H
A
A H.Q 0,32.4,6.1010 1,472.1010 J
Q
- Thời gian máy bay bay là:
A 1,472.1010
A P .t t
7360s 2,04h
P
2.106
Câu 24. Đốt nhiên liệu là kì diễn ra thứ mấy trong động cơ nổ bốn kì?
A. Kì thứ nhất.
B. Kì thứ hai.
C. Kì thứ ba.
D. Kì thứ tư.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: C
Động cơ hoạt động có 4 kì
+ Kì thứ nhất (a): Hút nhiên liệu.
+ Kì thứ hai (b): Nén nhiên liệu.
+ Kì thứ ba (c): Đốt nhiên liệu, sinh cơng.
+ Kì thứ tư (d): Thốt khí đã cháy, đồng thời tiếp tục hút nhiên liệu. . .
Trong động cơ nổ bốn kì, đốt nhiên liệu là kì thứ ba.
Câu 25. Trong cơng thức tính hiệu suất của động cơ nhiệt H
A. cơng có ích.
B. nhiệt lượng toả ra của nhiên liệu bị đốt cháy.
C. nhiệt lượng tỏa ra môi trường.
D. nhiệt năng của nhiên liệu.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: A
Hiệu suất của động cơ nhiệt: H
A
Q
Trong đó:
+ A: cơng có ích (J).
+ Q: nhiệt lượng toả ra của nhiên liệu bị đốt cháy (J).
A
, A là:
Q
Câu 26. Trong các động cơ sau đây, động cơ nào là động cơ nhiệt?
A. Động cơ máy quạt.
B. Động cơ của chiếc xe máy.
C. Động cơ của máy xay sinh tố.
D. Động cơ của máy giặt.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: B
Động cơ nhiệt là động cơ trong đó một phần năng lượng của nhiên liệu bị đốt cháy
chuyển hoá thành cơ năng Động cơ của chiếc xe máy là động cơ nhiệt.
Câu 27. Trong động cơ nổ bốn kì, kì sinh cơng là
A. kì thứ nhất.
B. kì thứ hai.
C. kì thứ ba.
D. kì thứ tư.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: C
Trong động cơ nổ bốn kì, kì thứ 3 là kì sinh cơng. Khi pit – tơng lên đến tận cùng thì
bugi bật tia lửa điện đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu, kèm theo tiếng nổ và tỏa nhiệt.
Các chất khí mới tạo thành dãn nở, sinh cơng đẩy pit-tơng xuống dưới.
Câu 28. Với 2 lít xăng, một xe máy có cơng suất 3,2 kW chuyển động với vận tốc
45 km/h sẽ đi được bao nhiêu km? Biết hiệu suất của động cơ là 25%, năng suất toả
nhiệt của xăng là 4,6.107 J/kg, khối lượng riêng của xăng là 700 kg/m3.
A. 45 km.
B. 54 km.
C. 63 km.
D. 100,62 km.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: C
Đổi 3,2 kW = 3200 W
45 km/h = 12,5 m/s
2 lít = 2.10-3 m3
- Nhiệt lượng do 2 lít xăng toả ra là:
Q = m.q = V.D.q = 2.10-3.700.4,6.107 = 6,44.107 J
- Công do động cơ xe máy sinh ra là:
H
A
A H.Q 0,25.6,44.107 1,61.107 J
Q
- Quãng đường xe máy đi được là:
s
A.v 1,61.107.12,5
A P .t P . s
62890m 63km
v
P
3200
Câu 29. Động cơ nhiệt thực hiện công có ích 1570000 J, phải tiêu tốn 1 kg xăng.
Biết khi đốt cháy hoàn toàn 1 kg xăng ta thu được nhiệt lượng 46.106 J/kg. Hiệu suất
của động cơ là
A. 13,14%.
B. 13,43%.
C. 34,13%.
D. 43,13%.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: C
Hiệu suất của động cơ là:
H
A 15700000
0,3413 34,13%
Q
46.106
Câu 30. Tính lượng than đá tiêu thụ hàng tháng của một nhà máy nhiệt điện có hiệu
suất là 0,4. Biết cơng suất nhà máy là 10 MW và năng suất tỏa nhiệt của than đá là
27.106 J/kg.
A. 2,2 nghìn tấn.
B. 2,4 nghìn tấn.
C. 2,6 nghìn tấn.
D. 2,8 nghìn tấn.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: B
Đổi 10 MW = 107 W
1 tháng = 2592000 s
- Cơng có ích mà nhà máy nhiệt điện sinh ra trong 1 tháng là:
A P .t 107.2592000 2,592.1013 J
- Nhiệt lượng cung cấp cho nhà máy:
A
A 2,592.1013
H Q
6,48.1013 J
Q
H
0,4
- Khối lượng than cần dùng hàng tháng là:
Q 6,48.1013
Q m.q m
2400000kg = 2,4 nghìn tấn
q
27.106