14.2 热机的效率-2021-2022学年九年级物理高频易错同步题精选（人教版）（有解析）

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14.2 热机的效率 高频易错同步题精选
【易错考点精讲】
1.燃料的热值
（1）定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与的其质量之比，叫做这种燃料的热值。用符号“q”表示。
（2）定义式：q=Q/m（q为热值） （ 若燃料是气体，则q=Q/v）
（3）单位：J/kg，读作：焦耳每千克 J/m? 读作：焦耳每立方米
注意：热值反映的是某种物质的一种_?????§?????§??????_时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。21·cn·jy·com
2.热机的效率：
（1）热机的能量流图：
真正能转变为对外做的有用功的能量只是燃料燃烧时所释放能量的一部分。
（2）定义：热机工作时,用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。
（3）公式：η=Q有/Q总×100% 其中，Q有为做有用功的能量；Q总为燃料完全燃烧释放的能量。
（4）提高热机效率的主要途径??
①改善燃烧环境，使燃料尽可能完全燃烧，提高燃料的燃烧效率。
②尽量减小各种热散失。
③减小各部件间的摩擦以减小因克服摩擦做功而消耗的能量。
④充分利用废气带走的能量，从而提高燃料的利用率。
【热点题型精练】
一、选择题
1．（2021?泰安模拟）下列_??????????????????_述中：①热机是燃料燃烧放出的化学能转化成机械能的机器；②在汽油机的压缩冲程中，机械能转化成内能；③热机的效率越高，做同样多的功消耗的燃料越少；④燃料的热值越大，热机的效率越高。www.21-cn-jy.com
A．只有①③正确 B．只有②④正确 C．只有①④正确 D．只有②③正确
2．（2021?潍_????¨?????????????_集团于2020年正式发布全球首款热效率突破50%的商用柴油机，世界内燃机发展出现历史性新突破，下列关于内燃机的说法正确的是（　　）【来源：21cnj*y.co*m】
A．内燃机效率越高则做功越快
B．做同样的功，内燃机效率越高消耗的燃料越少
C．制约内燃机效率提高的主要因素是机械摩擦生热
D．随着技术的进步，内燃机的效率能到达100%
3．（2021?临沂模拟）202_0???11???2_4日，长征五号遥五运载火箭成功发射“嫦娥五号”探测器，经过23天太空之旅后，于12月17日在完成月球自动采样后返回地球，携着1731g月壤样品安全着陆。下列说法正确的是（　　）
A．火箭点火升空时相当于热机的做功冲程，将内能转化为机械能
B．长征五号火箭的发射过程中，燃料燃烧过程中热值不断增大
C．火箭加速升空过程中，动能转化为重力势能，机械能增大
D．火箭使用液氢做燃料，主要是利用了液氢的密度小
4．（2021?西安模拟）某学校_????¤?????????????_供100kg开水，下表所列为几种常见燃料的热值。现将质量为100kg，初温为20℃的水烧开，所需燃料质量最少的是（燃料完全燃烧）（　　）2·1·c·n·j·y
几种常见燃料的热值/（J?kg﹣1）
燃料油 酒精 无烟煤 烟煤
4.2×107 3.0×107 约3.4×107 约2.9×107
A．燃料油 B．酒精 C．无烟煤 D．烟煤
5．（2021?南京模拟）为了比较两种燃料的热值，小明采用如图所示两套完全相同装置进行实验，下列说法正确的是（　　）【出处：21教育名师】
A．通过调节铁圈A的位置，使温度计处于适当的高度
B．实验中需要保证两种燃料燃烧时间相同
C．将两套装置中两个烧杯中的水换成比热容小的液体可以使实验现象更明显
D．如要进一步研究不同物质的吸热能力，只需将其中一个烧杯中的水换成等质量煤油
6．（2021_????????°?¨???????_汽油机工作时的热损失情况是：汽缸散热损失30%，废气带走35%。机械摩擦损耗10%，则完全燃烧2g汽油（热值为4.6×107J/kg）获得的机械能是（　　）2-1-c-n-j-y
A．2.76×104J B．3.22×104J C．2.3×104J D．0.92×104J
7．（2021?镇江模拟）如图所_?¤?è??????????????_和丙完全相同，燃料质量均为10g，烧杯内液体初温和质量都相等，燃料完全燃烧完后，液体均未沸腾，液体的末温分别为t甲、t乙和t丙，且t甲＞t乙＞t丙，则下列说法正确的是（　　）
A．燃料b放出热量最多
B．液体2吸收的热量最少
C．燃料a的热值比燃料b的大
D．液体1的比热容比液体2的大
8．（2021?成都模_??????????????????_两台柴油机，在相同的时间内，它们所做的有用功之比是5：4，消耗柴油的质量之比是3：2，那么它们的效率之比是（　　）
A．15：8 B．5：6 C．6：5 D．1：1
9．（2021?益阳模拟）为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是（　　）
A．让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全
B．在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损失
C．尽量减少热机内部各部件间的摩擦
D．尽量增加热机的工作时间
10．（2021?承德模拟）如图是汽油机的能量流向，对照此图，下列说法不正确的是（　　）
A．废气排放的能量所占比例最大，减少该部分能量损失是提高热机效率的有效手段
B．冷却水能量的二次利用可以提高能量利用率
C．该汽油机的热机效率为70%
D．该汽油机的热机效率为30%
二、填空题
11．（2021?淮安模拟_?????????????????¨_机采用循环流动的水进行冷却，是因水的 　 　较大；现代火箭用液氢作燃料，是因其具有较大的 　 　。21教育网
12．（2021?盐城）用煤气灶_????????????20_℃，质量为2kg的水加热到70℃，水吸收的热量为 　 　J。若煤气燃烧时放出的热量全部被水吸收，则需要完全燃烧 　 　kg的煤气。事实上，将这壶水加热到70℃需要的煤气质量更 　 　。[水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），煤气的热值为4.2×107J/kg]
13．（2021?哈尔滨）_????°???¨????????¨_进行的老旧小区改造措施惠及万民，其中为房屋外墙安装保温层、更换门窗等措施可减少散热，提高室温，实现“节能减排”，因此某居民楼一冬天可节约燃煤2.8×104kg，这些煤完全燃烧可放出的热量为 　 　J，这些热量可使太阳岛人工湖中1.0×108kg的水温度升高 　 　℃。[水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），煤的热值为3.0×107J/kg]
14．（2021?_??????????°??????¨_相同的酒精灯给质量相等的甲、乙两种物质加热。根据测量数据描绘温度﹣时间图象如图所示，由图可知，甲物质比热容 　 　（选填“＞”“＜”或“＝”）乙物质比热容。用酒精灯给物体加热，物体内能增大、温度升高，这是通过 　 　方式实现的。实验完成后，酒精灯中剩余酒精的热值 　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。
三、实验探究题
15．（2021_??????é???¨???????_小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热容已知。自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了如图所示的装置进行实验，记录结果如表：
燃料 加热前的水温℃ 燃
料燃尽后水温/℃
煤油 25 44
菜籽油 25 34
（1）取质量　 　（选填“相等”或“不相等”）的煤油和菜籽油做燃料，制成煤油灯和菜籽油灯。
（2）安装实验器材时，应按照　____??????é??_填“自下而上”或“自上而下”）的顺序安装。为了保证实验结论的可靠，小明同学应该选择两套完全相同的装置，在实验中还应控制水的质量和　 　相同。
（3）分析得出：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是　 　。
（4）实验中燃料燃烧放出的热量通过　 　（选填“做功”或“热传递”）的方式使水的内能增大。
（5）小明知道水的比热容还想_?????¨è???§????é??_方案计算出煤油和菜籽油的热值，那么小明还要补充的测量工具是：　 　，利用此实验方法计算出的热值将比真实值　 　（选填“偏大”或“偏小”）。
16．（2021?大庆模拟）如图所示，甲、乙、丙三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯内液体的质量都相同。21*cnjy*com
（1）比较不同燃料_????????????é?????_　 　两个装置，比较不同物质的比热容应选择　 　两个装置（选填装置序号甲、乙、丙），选择的理由是我们物理中研究问题常用到的一种方法是　 　法21教育名师原创作品
（2）在“比较不同燃料的热值”的实验中，通过观察温度计　 　比较燃料燃烧放出热量的多少，这种研究问题的方法叫做　 　法。
（3）若甲图烧杯中为500g的_?°????10gé??_精完全燃烧温度计示数升高了20℃，水吸收的热量是　 　J，如果认为若酒精燃烧放出的热量全部被水吸收，则酒精的热值是　 　J/kg，算出的热值比标准值　 　。（选填“偏大”、“偏小”或“一样”）。[水的比热容是4.2×103J/（kg?℃）]
四、计算题
17．（2021?兰州模拟）已知天然气的热值为3.8×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）。求：
（1）完全燃烧1.4×10﹣2m3天然气放出多少热量？
（2）若某天然气灶的效率为60%，则这些天然气可将质量为3.8kg，初温为25℃的水加热到多少℃？（当地的大气压强为1标准大气压）
18．（202_1??????????¨????_）近年来，我国多个城市成功实现氢燃料新能源公交车投放使用。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21世纪最理想的能源，[c氢＝4.2×107J/（kg?℃：q氢＝1.4×108J/kg）求：
（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；
（2）若这些热量全部被质量为400kg，温度为15℃的水吸收，则水升高的温度。
（3）某氢能源公交车以_200kW???_恒定功率做匀速行驶，如果0.6kg的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。
14.2 热机的效率 高频易错同步题精选
【易错考点精讲】
1.燃料的热值
（1）定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与的其质量之比，叫做这种燃料的热值。用符号“q”表示。
（2）定义式：q=Q/m（q为热值） （ 若燃料是气体，则q=Q/v）
（3）单位：J/kg，读作：焦耳每千克 J/m? 读作：焦耳每立方米
注意：热值反映的是_????§????è?¨??????_种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。
2.热机的效率：
（1）热机的能量流图：
真正能转变为对外做的有用功的能量只是燃料燃烧时所释放能量的一部分。
（2）定义：热机工作时,用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。
（3）公式：η=Q有/Q总×100% 其中，Q有为做有用功的能量；Q总为燃料完全燃烧释放的能量。
（4）提高热机效率的主要途径??
①改善燃烧环境，使燃料尽可能完全燃烧，提高燃料的燃烧效率。
②尽量减小各种热散失。
③减小各部件间的摩擦以减小因克服摩擦做功而消耗的能量。
④充分利用废气带走的能量，从而提高燃料的利用率。
【热点题型精练】
一、选择题
1．（2021?泰安模_??????????????????_热机的描述中：①热机是燃料燃烧放出的化学能转化成机械能的机器；②在汽油机的压缩冲程中，机械能转化成内能；③热机的效率越高，做同样多的功消耗的燃料越少；④燃料的热值越大，热机的效率越高。21*cnjy*com
A．只有①③正确 B．只有②④正确 C．只有①④正确 D．只有②③正确
解：①热机是燃料燃烧获得的内能转化成机械能的机器，故①错误；
②在汽油机的压缩冲程中，活塞上升压缩气缸内的气体，使气体内能增大，即机械能转化为内能，故②正确；
③热机效率越高，做有用功与燃料完_??¨?????§?????????_热量的比值越大，即在做有用功相同的情况下，消耗的燃料较少，或消耗相同的燃料，做功较多，故③正确；
④热机的效率是_?????¨???????????¨_功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值，热机的效率与燃料的热值无关，故④错误；
所以正确的有②③。
答案：D。
2．（2021?潍坊模拟）_??????é????????2_020年正式发布全球首款热效率突破50%的商用柴油机，世界内燃机发展出现历史性新突破，下列关于内燃机的说法正确的是（　　）
A．内燃机效率越高则做功越快
B．做同样的功，内燃机效率越高消耗的燃料越少
C．制约内燃机效率提高的主要因素是机械摩擦生热
D．随着技术的进步，内燃机的效率能到达100%
解：A、热机效率是有用能量在燃料完全燃烧放出热量中所占比值，功率是热机做功的快慢，两者没有必然联系，故A错误；
B、热机的效率越高，热机将燃料完全燃烧放出的热量转换成机械能的能力越强，所以在输出同样功的情况下，消耗燃料越少，故B正确；
C、根据内燃机的能量流向，热机损失的能量中，废气带走的能量较多，制约内燃机效率提高的主要因素是废气带走的能量，故C错误；
D、热机在工作过程中会由于热传递或摩擦等消耗一些能量，所以热机效率不能达到100%，故D错误。
答案：B。
3．（2021_??????????¨???????_2020年11月24日，长征五号遥五运载火箭成功发射“嫦娥五号”探测器，经过23天太空之旅后，于12月17日在完成月球自动采样后返回地球，携着1731g月壤样品安全着陆。下列说法正确的是（　　）
A．火箭点火升空时相当于热机的做功冲程，将内能转化为机械能
B．长征五号火箭的发射过程中，燃料燃烧过程中热值不断增大
C．火箭加速升空过程中，动能转化为重力势能，机械能增大
D．火箭使用液氢做燃料，主要是利用了液氢的密度小
解：A、火箭点火升空时相当于热机的做功冲程，热机的做功冲程是将内能转化为机械能，故A正确；
B、因为燃料的热值是燃料的特性，与燃料的质量和燃烧程度无关，所以长征五号火箭的发射过程中，燃料燃烧过程中热值不变，故B错误；21cnjy.com
C、火箭加速升空过程中质量不变，速度和高度都增加，动能和重力势能都增大，故机械能增大，不是动能没有转化为重力势能，故C错误；
D、火箭使用的燃料主要是液态氢，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的液态氢时，与其它燃料相比，可以释放出更多的热量，故D错误。
答案：A。
4．（2021?西安模_??????????????????_天向学生提供100kg开水，下表所列为几种常见燃料的热值。现将质量为100kg，初温为20℃的水烧开，所需燃料质量最少的是（燃料完全燃烧）（　　）
几种常见燃料的热值/（J?kg﹣1）
燃料油 酒精 无烟煤 烟煤
4.2×107 3.0×107 约3.4×107 约2.9×107
A．燃料油 B．酒精 C．无烟煤 D．烟煤
解：由表中数据可知，几种燃料的热值大小关系为：q燃料油＞q无烟煤＞q酒精＞q烟煤，
将质量为100kg，初温为20℃的水烧开需要吸收的热量一定，假如燃料完全燃烧释放的热量全部被水吸收，燃料油的热值最大，所需燃料的质量最少。
答案：A。
5．（2021?南京模拟）为了比较两种燃料的热值，小明采用如图所示两套完全相同装置进行实验，下列说法正确的是（　　）www-2-1-cnjy-com
A．通过调节铁圈A的位置，使温度计处于适当的高度
B．实验中需要保证两种燃料燃烧时间相同
C．将两套装置中两个烧杯中的水换成比热容小的液体可以使实验现象更明显
D．如要进一步研究不同物质的吸热能力，只需将其中一个烧杯中的水换成等质量煤油
解：A、实验中通过调节铁圈B的位置，使温度计处于适当的高度，故A错误；
B、实验中采用的是控制变量法，需要控制两种燃料的质量相同，并且全部燃烧，不需要控制燃烧时间相同，故B错误；
C、将两烧杯中的水换成比热容小的液体，在吸收相同热量时，比热容越小，温度变化越大，可以使实验现象更明显，故C正确；
D、如要进一步研究不同物质的吸_???è???????????é??_中需要用相同的热源加热，即用相同的燃料进行加热，还需要将其中一个烧杯中的水换成等质量的煤油，故D错误。
答案：C。
6．（2021?十堰_?¨????????±???????_工作时的热损失情况是：汽缸散热损失30%，废气带走35%。机械摩擦损耗10%，则完全燃烧2g汽油（热值为4.6×107J/kg）获得的机械能是（　　）
A．2.76×104J B．3.22×104J C．2.3×104J D．0.92×104J
解：汽油机的效率为：η＝100%﹣30%﹣35%﹣10%＝25%，
2g汽油完全燃烧产生的热量为：
Q放＝mq＝2×10﹣3kg×4.6×107J/kg＝9.2×104J，
（3）根据η＝×100%可知，获得的机械能为：
W有用＝ηQ放＝25%×9.2×104J＝2.3×104J。
答案：C。
7．（2021?镇江模拟）如_???????¤?è????????_、乙和丙完全相同，燃料质量均为10g，烧杯内液体初温和质量都相等，燃料完全燃烧完后，液体均未沸腾，液体的末温分别为t甲、t乙和t丙，且t甲＞t乙＞t丙，则下列说法正确的是（　　）
A．燃料b放出热量最多
B．液体2吸收的热量最少
C．燃料a的热值比燃料b的大
D．液体1的比热容比液体2的大
解：
（1）为了比较燃料的热_????¤§?°????è????¨_不同的燃料，加热同种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出液体吸热多少和燃料燃烧放热多少，进而判断热值大小，则应选择甲乙两图进行实验；
由题意知甲、乙两实验中液体的初温相等，末温t甲＞t乙，则△t甲＞△t乙，
由图甲、乙所示实验可知，两烧杯中的液体种类即比热容c、质量m都相同，由公式Q＝cm△t可知，吸收的热量Q甲＞Q乙﹣﹣﹣﹣﹣﹣①【版权所有：21教育】
燃料燃烧释放的热量被烧_??????????????????_收，则燃料释放的热量Qa＞Qb，且燃料的质量相同，由Q放＝mq可知qa＞qb，即燃料a的热值比燃料b的大，故A错误，C正确；
（2）为了比较两种液体的比热容，_é??è???????§????§?_燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出升高温度的关系，进而判断两种液体比热容的大小关系，应选择甲、丙两图进行实验；
甲、丙所示实验中所用燃_????§??±????è?¨é??_均相同，则燃料完全燃烧释放的热量相等，燃料燃烧释放的热量被烧杯中的液体吸收，则液体吸收的热量Q甲＝Q丙﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
所以综合前面解答可知，乙图中液体1吸收的热量最少，故B错误；
甲、丙两实验中液体的初温相等，末温t甲＞t丙，则△t甲＞△t丙，即△t1＞△t2，
因为Q甲＝Q丙，液体质量m相等，升高的温度△t1＞△t2，
所以由c＝可知c1＜c2，即液体1的比热容比液体2的小，故D错误。
答案：C。
8．（2021?成都模拟_?????????????????¤_台柴油机，在相同的时间内，它们所做的有用功之比是5：4，消耗柴油的质量之比是3：2，那么它们的效率之比是（　　）
A．15：8 B．5：6 C．6：5 D．1：1
解：它们的效率之比：
＝＝＝＝＝。
答案：B。
9．（2021?益阳模拟）为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是（　　）
A．让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全
B．在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损失
C．尽量减少热机内部各部件间的摩擦
D．尽量增加热机的工作时间
解：热机效率是指_?????????????????¨_的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。所以减少热量的损失可以提高热机的效率。所以使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失，提高效率。故ABC正确；
增加热机的工作时间，并不能减少热量的损失，所以不能提高热机的效率，故D错误。
答案：D。
10．（2021?承德模拟）如图是汽油机的能量流向，对照此图，下列说法不正确的是（　　）
A．废气排放的能量所占比例最大，减少该部分能量损失是提高热机效率的有效手段
B．冷却水能量的二次利用可以提高能量利用率
C．该汽油机的热机效率为70%
D．该汽油机的热机效率为30%
解：由图示知，废气带走了大部分的能量，所以减少该部分的能量损失是提高热机效率的有效手段，故A正确；
冷却水带走的热量仅次于废气带走的热量，所以冷却水能量的二次利用可以提高能量利用率，故B正确；
该汽油机的热机效率为η＝100%﹣33%﹣30%﹣7%＝30%，故C错误，D正确。
答案：C。
二、填空题
11．（20_21????·?????¨?_拟）拖拉机发动机采用循环流动的水进行冷却，是因水的 　比热容　较大；现代火箭用液氢作燃料，是因其具有较大的 　热值　。【来源：21·世纪·教育·网】
解：（1）在质量相同，升高相同的温度时，水的比热容大，吸收的热量多，所以用水给发动机冷却，让水带走更多的热量；
（2）火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以放出更多的热量。
答案：比热容；热值。
12．（2021?盐城）用煤_?°????????????????_20℃，质量为2kg的水加热到70℃，水吸收的热量为 　4.2×105　J。若煤气燃烧时放出的热量全部被水吸收，则需要完全燃烧 　0.01　kg的煤气。事实上，将这壶水加热到70℃需要的煤气质量更 　多　。[水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），煤气的热值为4.2×107J/kg]
解：
（1）水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×2kg×（70℃﹣20℃）＝4.2×105J；
（2）由题意可知，Q放＝Q吸＝4.2×105J，
根据Q放＝mq煤气可得，消耗煤气的质量：
m煤气＝＝＝0.01kg。
由于有热损失，则事实上将这壶水加热到70℃需要的煤气质量更多。
答案：4.2×105；0.01；多。
13．（2021?哈尔滨_???????°???¨??????_在进行的老旧小区改造措施惠及万民，其中为房屋外墙安装保温层、更换门窗等措施可减少散热，提高室温，实现“节能减排”，因此某居民楼一冬天可节约燃煤2.8×104kg，这些煤完全燃烧可放出的热量为 　8.4×1011　J，这些热量可使太阳岛人工湖中1.0×108kg的水温度升高 　2　℃。[水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），煤的热值为3.0×107J/kg]
解：这些煤完全燃烧可放出的热量为Q放＝q煤m煤＝3.0×107J/kg×2.8×104kg＝8.4×1011J；
根据题意可知水吸收的热量Q吸＝Q放＝8.4×1011J；
这些热量可使太阳岛人工湖中1.0×108kg的水温度升高△t＝＝＝2℃。
答案：8.4×1011；2。
14．（2021_?????????????°????_用相同的酒精灯给质量相等的甲、乙两种物质加热。根据测量数据描绘温度﹣时间图象如图所示，由图可知，甲物质比热容 　＜　（选填“＞”“＜”或“＝”）乙物质比热容。用酒精灯给物体加热，物体内能增大、温度升高，这是通过 　热传递　方式实现的。实验完成后，酒精灯中剩余酒精的热值 　不变　（选填“变大”“变小”或“不变”）。
解：（1）用相同的酒精灯给质量相_?????????????????¤_种物质加热时，相同时间内，两种物质吸收的热量相同；由图象可知，甲物质比乙物质的温度升高的快，根据吸热公式Q＝cm△t，可知甲物质的比热容小于乙物质的比热容；
（2）用酒精灯给物体加热，物体吸收热量，内能增大，这是通过热传递的方式实现的；
（3）热值是燃料的一种特性，不随质量的改变而改变，故酒精灯中剩余的酒精热值不变。
答案：＜；热传递；不变。
三、实验探究题
15．（2021?洛阳模拟）小_??????????????????_燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热容已知。自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了如图所示的装置进行实验，记录结果如表：21世纪教育网版权所有
燃料 加热前的水温℃ 燃
料燃尽后水温/℃
煤油 25 44
菜籽油 25 34
（1）取质量　相等　（选填“相等”或“不相等”）的煤油和菜籽油做燃料，制成煤油灯和菜籽油灯。
（2）安装实验器材时_???????????§???è??_下而上　（选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序安装。为了保证实验结论的可靠，小明同学应该选择两套完全相同的装置，在实验中还应控制水的质量和　初温　相同。
（3）分析得出：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是　煤油　。
（4）实验中燃料燃烧放出的热量通过　热传递　（选填“做功”或“热传递”）的方式使水的内能增大。
（5）小明知道_?°?????????????è??_想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，那么小明还要补充的测量工具是：　天平　，利用此实验方法计算出的热值将比真实值　偏小　（选填“偏大”或“偏小”）。
解：（1）为比较煤油和菜籽油热值的大小，实验过程中应采用控制变量法，需要控制煤油和菜籽油的质量相同。
（2）为保证用火焰的外焰加热，且温度计的玻璃泡不能接触容器底和容器壁，所以先安装下面器材，再安装上面器材，便于调节器材间的距离。21·世纪*教育网
由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响，所以在实验中还应控制水的质量和初温相等。
（3）用相同质量的煤油和菜籽油燃烧后加热相同的水，由表中数据可知，用煤油加热的水温度升的高，则说明煤油燃烧放出的热量多，由q＝可知，煤油的热值大。
（4）燃料燃烧放出热量，水吸收热量，内能增大，通过热传递的方式使水的内能增大。
（5）要比较煤油和菜籽油的热值，由q＝可知，需要燃烧相同质量的煤油和菜籽油，需要用天平来测量质量；
由于燃料并不可能完全燃烧，_???????????§??????_的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使Q放大于Q吸，所以依此计算出煤油和菜籽油的热值比实际要偏小些。
答案：（1）相等；（2）自下而上；初温；（3）煤油；（4）热传递；（5）天平；偏小。
16．（2021?大庆模拟）如图所示，甲、乙、丙三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯内液体的质量都相同。
（1）比较不同燃料的热值应选_?????????????????¤_个装置，比较不同物质的比热容应选择　甲乙　两个装置（选填装置序号甲、乙、丙），选择的理由是我们物理中研究问题常用到的一种方法是　控制变量　法
（2）在“比较不同燃料的热值”的实验中，通过观察温度计　示数的变化　比较燃料燃烧放出热量的多少，这种研究问题的方法叫做　转换　法。
（3）若甲图烧杯_??????500g_的水，10g酒精完全燃烧温度计示数升高了20℃，水吸收的热量是　4.2×104　J，如果认为若酒精燃烧放出的热量全部被水吸收，则酒精的热值是　4.2×106　J/kg，算出的热值比标准值　偏小　。（选填“偏大”、“偏小”或“一样”）。[水的比热容是4.2×103J/（kg?℃）]
解：（1）为了比较热值大小要用不_??????????????????_热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数的变化得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择乙和丙两图进行实验；
为了比较两种液体的比_?????????é??è?????_烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量和温度的变化相同，通过比较加热时间，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲和乙两图进行实验，这用到了控制变量法；
（2）燃料完全燃烧放出的热量的多少，是通过温度计示数的变化来反应，这用到了转换法；
（3）水吸收的热量：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg?℃）×0.5kg×20℃＝4.2×104J；
如果认为若酒精完全燃烧且放出的热量全部被水吸收，即Q放＝Q吸＝4.2×104J；
根据Q放＝mq知酒精的热值：
q酒精＝＝＝4.2×106J/kg，
因为加热时有热量的散失以及燃料不完全燃烧，会使得测量的热值偏小。
答案：（1）乙丙； 甲乙； 控制变量；（2）示数的变化；转换；（3）4.2×104 ； 4.2×106 ；偏小。
四、计算题
17．（2021?兰州模拟）已知天然气的热值为3.8×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）。求：
（1）完全燃烧1.4×10﹣2m3天然气放出多少热量？
（2）若某天然气灶的效率为60%，则这些天然气可将质量为3.8kg，初温为25℃的水加热到多少℃？（当地的大气压强为1标准大气压）
解：
（1）完全燃烧1.4×10﹣2m3天然气放出的热量：
Q放＝Vq＝1.4×10﹣2m3×3.8×107J/m3＝5.32×105J；
（2）由η＝可得，水吸收的热量：
Q吸＝ηQ放＝60%×5.32×105J＝3.192×105J；
由Q吸＝cm△t可得，水升高的温度：
△t＝＝＝20℃，
则水的末温度为：t＝t0+△t＝25℃+20℃＝45℃。
答：（1）天然气放出的热量为5.32×105J；
（2）这些天然气可将初温为25℃的水加热到45℃。
18．（2021?盐城模_??????è???????????_我国多个城市成功实现氢燃料新能源公交车投放使用。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21世纪最理想的能源，[c氢＝4.2×107J/（kg?℃：q氢＝1.4×108J/kg）求：
（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；
（2）若这些热量全部被质量为400kg，温度为15℃的水吸收，则水升高的温度。
（3）某氢能_????????¤è?????2_00kW的恒定功率做匀速行驶，如果0.6kg的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。
解：（1）0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量：
Q放＝m气q＝0.6kg×1.4×108J/kg＝8.4×107J；
（2）水吸收的热量：Q吸＝Q放＝8.4×107J，
由Q吸＝cm△t得水升高温度：
△t＝＝＝50℃；
（3）公交车所做的功：W＝Q放＝8.4×107J，
由P＝得公交车行驶时间：
t＝＝＝420s。
答：（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出8.4×107J热量；
（2）若这些热量全部被质量为400kg，温度为15℃的水吸收，则水升高50℃；
（3）这些热量能让该公交车匀速行驶420s。

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