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2023-2024学年人教版八年级物理高效课堂培优讲义
第2节 热机的效率
(
01
新课知识解析
)
(
知识点一：
燃料的热值
)
1. 燃料
(1)燃料的种类;燃料是指可燃烧的物质,根据不同标准,燃料可分为不同的种类,最常见的是按其物理状态分类.
①固体燃料：木柴、煤炭、秸秆等
②液体燃料：汽油、柴油、酒精等
③气体燃料：氢气、煤气、天然气等
(2)燃料燃烧时能量的转化：燃料在燃烧时将化学能转化为内能.
2燃料的热值
在物理学中用燃料的热值表示燃料在完全燃烧时放热本领的大小.
(1)热值:把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫做这种燃料的热值，热值用字母q表示。
(2)热值的单位:焦每千克,符号是J/kg.
(3)热值的物理意义:热值在数值上等于1 kg的某种燃料完全燃烧时所放出的热量.如汽油的热值为4.6x10 J/kg,它表示1 kg的汽油完全燃烧时所放出的热量是4.6x107 J.
(4)燃料燃烧放出热量的计算:如果用m表示燃料的质量,用q表示该种燃料的热值,用Q放表示燃料完全燃烧时所放出的热量。
m=Q放q
注意：
（1）固体燃料、液体燃料的热值以“J/kg”为单位，而气体燃料的热值以“J/m”为单位,因此Q放=mq一般用于固体、液体燃料放热的计算,Q放=Vq一般用于气体燃料放热的计算,其中V为气体。
（2）热值是燃料本身的一种性质,它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积以及燃烧情况均无关,不能错误地认为q与Q放成正比,与m成反比。
(3)不是任何物质都具有热值.热值是燃料的固有性质,石块、钢铁等非燃料物质都没有热值.
【典型例题】
下列关于热值的说法，正确的是（ ）
A．燃料的热值越大，燃烧放出的热量越多
B．同一种燃料，燃烧的情况不同，它的热值就不一样
C．燃料的质量越大，热值就越大
D．燃料完全燃烧情况下，放出相同的热量时，质量越大，其热值越小
【答案】D
【解析】A．燃料的热值越大，只有在相同质量并且完全燃烧的情况下，放出的热量才越多，质量少、燃烧不完全放出的热量就少，A不符合题意；
BC．热值就是1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，与燃烧情况无关，BC不符合题意；
D．热值是燃料的一种特性，燃料完全燃烧情况下，放出相同的热量时，质量越大，其热值越小，D符合题意。
故答案为：D。
(
知识点二：
热机的效率
)
1.燃料的有效利用
根据生活经验可知,用煤气灶、锅炉、煤炉等烧水时,燃料不能被完全利用,具体原因是多样的,例如,燃料不能完全燃烧而损失了一部分能量，装水的容器吸收了-.部分能量,灶具本身也会吸收一部分能量,高温的烟气带走了一部分能量,还有一-部分能量直接散失掉了,只有水吸收的热量才是有效利用的，但水吸收的热量只占燃料完全燃烧放出热量的一部分.
2.煤气灶、锅炉的效率
(1)煤气灶、锅炉都是利用燃料或其他热源把水加热成热水或水蒸气的设备,一般来说，它们的燃料利用率都不高.
(2)提高燃料利用率的途径:
①让燃料尽可能充分燃烧,如将煤研磨成粉状，加大进风量等;
②减少热量的损失，如加大有效受热面积等.
3.内燃机中燃料燃烧的能量流向
热机也有类似的情况,热机中真正转变为对外做的有用功的能量只是燃料燃烧所释放能量的一部分.
比如燃料未完全燃烧、废气带走大部分能量、对外做的有用功、克服摩擦力损耗部分能量、机体散热损失部分能量等。
4.热机的效率
（1）定义: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.
（2）计算公式：由热机效率的定义可知,热机效率 ,对热机而言,其中用来做有用功的能量Q有用等于热机对外做的有用功W有用, 故热机效率的公式又可写作
(3)物理意义:热机的效率表示使用热机时燃料利用率的高低，因此热机的效率是衡量热机性能的一一个重要指标.
(4)常见热机的效率:蒸汽机6%～15%，汽油机20%～30%，柴油机30% ～45%.
5提高热机效率的主要途径
(1)使燃料充分燃烧;
(2)尽量减少热量损失，如设法利用废气的能量;
(3)在热机的设计和制造上,采用先进的技术;
(4)保证良好的润滑,减小机械摩擦.
【典型例题】
如图所示，是内燃机能量转化流程图。其中①②③④分别对应的是（ ）
A．燃料的内能 散热和损失的机械能 废气带走的能量 有用的机械能
B．燃料的化学能 散热和损失的机械能 有用的机械能 废气带走的能量
C．燃料的化学能 散热和损失的机械能 废气带走的能量 有用的机械能
D．燃料的内能 散热和损失的机械能 有用的机械能 废气带走的能量
【答案】C
【解析】内燃机是通过燃料燃烧获取内能，并把内能转化为机械能的装置。内燃机工作时，高温废气带走的能量相当多。故①是燃料的化学能，②是散热和损失的机械能，③是废气带走的能量，④是有用的机械能。
故答案为：C。
(
0
2
题型专场
)
题型一：对热值的理解
关于燃料的热值，下列说法正确的是（ ）
A．燃料完全燃烧放出的热量越多，燃料的热值越大
B．燃料燃烧越充分，燃料的热值越大
C．一瓶汽油的热值比一滴汽油的热值大得多
D．燃料的热值是燃料的一种特性，和燃料的质量及燃烧状况无关
【答案】D
【解析】热值是指1kg某种燃料完全燃烧所放出的热量多少，是燃料的一种特性，只和燃料的种类有关，和燃料的质量、是否充分燃烧以及放出热量的多少均无关，D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。
题型二：对热机效率的理解
关于热机的效率，下列说法正确的是（ ）
A．一般情况下汽油机的效率比柴油机的高
B．热机的效率越高，在做功同样多的情况下消耗的燃料越多
C．热机的效率越高说明做功越快
D．热机损失的能量中，废气带走的能量最多
【答案】D
【解析】A．柴油机的燃料压缩比高于汽油机，因此一般情况下柴油机的效率高于汽油机，A不符合题意；
B．热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，因此热机效率越高，在做功同样多的情况下消耗的燃料越少，B不符合题意；
C．由热机效率的概念可知，效率与做功快慢无关，C不符合题意；
D．热机损失的能量中，废气的温度最高，因此废气带走的能量最多，D符合题意。
故答案为：D。
题型三：热值和热机效率的计算
某品牌汽油车行驶1h，耗油6kg，汽车发动机的输出功率为25kW（已知汽油的热值为4.5×107J/kg）；求：
（1）6kg汽油完全燃烧放出的热量；
（2）该品牌汽车发动机的热机效率（结果保留一位小数）。
【答案】（1）解：6kg汽油完全燃烧放出的热量Q放＝mq＝6kg×4.5×107J/kg＝2.7×108J
答：6kg汽油完全燃烧放出的热量2.7×108J
（2）解：由 知道，汽车发动机所做的有用功W＝Pt＝25×1000W×1×3600s＝9×107J
该品牌汽车发动机的热机效率
答：该品牌汽车发动机的热机效率为33.3%。
【解析】【分析】（1）根据公式 Q放＝mq ，可求出放出的热量；
（2）根据公式 W＝Pt 及，可求出效率。
题型四：效率与功率
做同样的功，甲柴油机用3h，消耗2kg柴油；乙柴油机用2h，消耗掉3kg柴油，下列说法中正确的是（ ）
A．甲的功率大，效率低 B．甲的功率大，效率高
C．乙的功率大，效率低 D．乙的功率大，效率高
【答案】C
【解析】由Q=mq可知，消耗柴油产生的热量之比等于质量之比，则
Q甲放：Q乙放=m甲：m乙=2：3
时间之比为t甲：t乙=3：2
则由可求功率之比为
做同样的功，则由可求效率之比为
综合可得，乙的功率大，甲的效率高。
故答案为：C。
题型五：实验探究——燃料的热值
如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。
（1）若要比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验，实验通过 （选填“加热的时间”或“升高的温度”）比较两种燃料的热值大小；
（2）若要比较不同物质的比热容，应选择 两图进行实验，实验时通过 （选填“加热的时间”或“升高的温度”）反映物体吸热的多少；
（3）若图甲烧杯中为50mL的水，若10g酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收时，温度计示数升高了20℃，据此可计算出酒精的热值 ；实际上由于酒精未完全燃烧及热量散失，这种方法测出的热值比“标准值” （选填“偏大”“偏小”或“一样”）。[已知水的比热容]
【答案】（1）甲乙；升高的温度
（2）甲丙；加热的时间
（3）4.2×105J/kg；偏小
【解析】【解答】（1）比较不同燃料的热值，燃料种类应该不同，加热的液体种类应该相同。液体质量和初温相同，如果液体温度升高的多，说明下面燃料放出热量的多，燃料质量相同，则可以说明燃料热值大。
（2）比较不同物质的比热容，应该用相同的加热源，不同的液体，所以选甲丙。
[4]转换法的应用，用加热时间反映物体吸热的多少。
（3）因为燃料燃烧的热量不能完全被吸收，存在热量损失，所以Q吸=Q放，所以测出的热值比“标准值”偏小；50mL水的质量为 ，水吸收的热量 ，根据题意可知Q吸=Q放，由 可知，酒精的热值为 ，酒精完全放出的热量并没有全部被水吸收，所以算出的热值比标准值偏小。
(
0
3
课堂小结
)
(
0
4
巩固提升
)
1．某汽油机工作时的能量损失情况是：汽缸散热损失30%，废气带走35%，机械摩擦及其它损耗总和为10%。已知汽油热值为4.6×107J/kg。下列说法中正确的是（ ）
A．该汽油机工作的效率是25%，工作时汽油燃烧释放能量的75%转化为机械能
B．若该汽油机消耗2kg汽油，获得的机械能为2.3107J
C．若该汽油机消耗2kg汽油，损失的能量为3.22107J
D．经过不断改进和创新，汽油机的效率可以提高到100%
【答案】B
【解析】【解答】A．汽油机的工作效率为η=100%-30%-35%-10%=25%，工作时汽油燃烧释放能量的25%转化为机械能，A不符合题意；
BC.2kg汽油完全燃烧产生的热量为Q放=mq=2kg×4.6×107J/kg=9.2×107J，获得的机械能为W有用=ηQ放=25%×9.2×107J=2.3×107J，损失的能量为Q损失= Q放- W有用=9.2×107J-2.3×107J=6.9×107J，B符合题意，C不符合题意；
D．因为汽油机工作时，由于摩擦、散热等原因，总要有能量损失，所以汽油机的效率不可能到100%，D不符合题意。
故答案为：B。
2．21年4月1日，20辆中通氢能公交车在高明正式投入使用（如图所示）。配套的氢燃料电池发动机氢加注时间小于15分钟，续航里程可达350km，它采用氢作为燃料除了环保，主要是因为氢具有（ ）
A．较小的密度 B．较高的热值
C．较低的沸点 D．较大的比热容
【答案】B
【解析】
它采用氢作为燃料，原因是液态氢具有较高的热值，与质量相同的其它物质相比，完全燃烧可以释放出更多的热量，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
3．下列说法正确的是（ ）
A．内能转化为机械能的比例越大，热机效率越高
B．铜块很难被拉伸，说明铜块分子间只存在引力
C．燃料燃烧时放出的热量越多，燃料的热值越大
D．风力发电机发电，是电能转化为机械能的过程
【答案】A
【解析】
A．热机效率越高，说明内能转化成的机械能与内能的比值越大，A符合题意；
B．铜块很难被拉伸说明分子间存在引力，但分子之间斥力和引力是同时存在，B不符合题意；
C．热值是燃料本身的特性，只与燃料的种类有关，与燃烧程度、放出热量的多少和是否充分燃烧无关，C不符合题意；
D．风力发电机发电时，风的机械能减少，但同时得到电能，机械能转化为电能，D不符合题意。
故答案为：A。
4．关于热机的效率，下列说法不正确的是（ ）
A．使燃料燃烧更充分，可以提高热机的效率
B．热机损失的能量中，废气带走的能量最多
C．热机的效率越高说明做功越快
D．热机的效率越高，在做功同样多的情况下消耗的燃料越少
【答案】C
【解析】A．使燃料燃烧更充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，A正确，不符合题意；
B．在热机的各种能量损失中，废气带走的热量最多，B正确，不符合题意；
C．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，功率是物体做功的快慢，两者没有必然联系，C错误，符合题意；
D．热机效率越高，做有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值越大，即在做功相同的情况下，消耗的燃料较少；或消耗相同的燃料，做功较多，D正确，不符合题意。
故答案为：C。
5．下列关于热值和热机效率的说法，正确的是（ ）
A．减少各部件间的摩擦可提高热机效率
B．柴油机的效率通常低于汽油机
C．使燃料燃烧更充分，可以增大燃料的热值
D．燃料燃烧放出的热量越多，热值一定越大
【答案】A
【解析】
A．热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，提高燃料的利用率和减少能量损失均可以提高热机效率，减少各部件间的摩擦可以减少能量损失，因此可以提高热机效率，A符合题意；
B．由效率的知识可知，柴油机的效率通常比汽油机高，B不符合题意；
C．热值是燃料本身的特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、是否充分燃烧以及放出热量的多少无关，所以使燃料燃烧更充分，燃料的热值不变，C不符合题意；
D．根据 可知，由于不知道质量的大小，燃料燃烧放出的热量越多，热值不一定越大，D不符合题意。
故答案为：A。
6．关于q=的理解，下列说法中正确的是（）
A．当燃料充分燃烧时，其热值会增大
B．某种燃料的热值大小与是否充分燃烧无关
C．若燃料燃烧不充分时，部分能源将浪费掉，热值将减小
D．热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比，与燃料的质量成反比
【答案】B
【解析】热值是质量为1kg的燃料完全燃烧时所释放出的热量，热值是燃料本身的特性，热值的大小只与燃料的种类有关，与燃烧程度无关，与热量无关，ACD不符合题意，B符合题意。
故答案为：B。
7．某内燃机使用新型燃料后，其能量流向图如图所示，若需要2×108J的有用功，则需要完全燃烧热值为5×107J/kg的新型燃料的质量为（ ）
A．100kg B．10kg C．1.6kg D．16kg
【答案】B
【解析】
热机效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，则由图可知，该内燃机的热机效率为40%，燃料完全燃烧放出的热量
需要完全燃烧新型燃料的质量
故答案为：B。
8．一台柴油机中的燃料完全燃烧放出了8×107 J的热量，共计损失了4.8×107 J能量，下列说法错误的是
A．该柴油机的效率为40%
B．用来做有用功的能量为3.2×107 J
C．通过科技进步，在未来可以实现能量零损失
D．减少机械间的摩擦可以提高热机效率
【答案】C
【解析】一台柴油机中的燃料完全燃烧放出了8×107 J的热量，共计损失了4.8×107 J能量，则用来做有用功的能量为8×107 J -4.8×107 J =3.2×107 J；
柴油机的效率等于有用功与总功的比值，故
柴油机在工作过程中不可避免的要有能量的损失，未来不可能实现能量零损失；减少机械间的摩擦可以减少能量的损失，故可以提高热机的效率；不正确的说法为C，C符合题意．
故答案为：C
9．关于燃料的热值，下列说法中正确的是（ ）
A．燃料的热值跟燃料是否完全燃烧有关
B．燃料的热值与温度有关
C．燃料的热值与温度和质量都没有关系
D．燃料的质量越大，它的热值就越大
【答案】C
【解析】热值是燃料本身的特性，热值的大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量、温度、放出热量的多少以及是否完全燃烧无关，ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
10．下列关于热值和热机效率的说法，正确的是（ ）
A．汽油的热值为4.6×107J/kg，表示每燃烧1kg的汽油机可以获得4.6×107J的热量
B．燃料燃烧释放的热量越多，热值越大
C．柴油机的热机效率通常为100%
D．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
【答案】D
【解析】
A．汽油的热值为4.6×107J/kg，表示每完全燃烧1kg的汽油机可以获得4.6×107J的热量，选项中未说明是完全燃烧，因此不一定能获得4.6×107J的热量，A不符合题意；
B．热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料燃烧释放的热量无关，B不符合题意；
C．热机在工作时通常要克服机件摩擦所做的额外功，因此热机效率不能达到100%，C不符合题意；
D．热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，使燃料燃烧更充分，可以增大燃料的利用率，提高热机效率，D符合题意。
故答案为：D。
11．近些年牡丹江市有许多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[q氢=1.4×108J/kg]。求：
（1）质量为300g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200kg，温度为15℃的水吸收，则水温升高后的温度；
（3）某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶了150s，刚好燃烧300g的氢燃料，则这氢能源公交车的效率是多少？
【答案】（1）解：质量300g的氢燃料完全燃烧放出的热量为Q放=q氢m=1.4×108J/kg×300×10﹣3kg=4.2×107J
答：质量为300g的氢燃料完全燃烧放出的热量为4.2×107J；
（2）解：根据题意知道，水吸收的热量为Q吸=Q放=4.2×107J
由知道，水升高的温度为
水的初温为t0=15℃，则水温升高后的温度为
答：水温升高后的温度为65℃；
（3）解：已知某氢能源公交车的功率为P=140kW=1.4×105W
由 知道，匀速行驶了150s所做的功为W=Pt=1.4×105W×150s=2.1×107J
则氢能源公交车的效率为
答：这氢能源公交车的效率是50%。
【解析】（1）根据公式 Q放=q氢m 计算氢燃料放出的热量；
（2）首先根据 计算水升高的温度，再根据 计算水的末温；
（3）首先根据 W=Pt 计算公交车做的机械功，然后根据 计算公交车的效率。
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2023-2024学年人教版八年级物理高效课堂培优讲义
第2节 热机的效率
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01
新课知识解析
)
(
知识点一：
燃料的热值
)
1. 燃料
(1)燃料的种类;燃料是指可燃烧的物质,根据不同标准,燃料可分为不同的种类,最常见的是按其物理状态分类.
① 燃料：木柴、煤炭、秸秆等
② 燃料：汽油、柴油、酒精等
③ 燃料：氢气、煤气、天然气等
(2)燃料燃烧时能量的转化：燃料在燃烧时将 转化为 .
2燃料的热值
在物理学中用燃料的热值表示燃料在完全燃烧时放热本领的大小.
(1)热值:把某种燃料 放出的热量与其质量之比,叫做这种燃料的 ，热值用字母 表示。
(2)热值的单位:焦每千克,符号是 .
(3)热值的物理意义:热值在数值上等于1 kg的某种燃料完全燃烧时所放出的热量.如汽油的热值为4.6x10 J/kg,它表示1 kg的汽油完全燃烧时所放出的热量是4.6x107 J.
(4)燃料燃烧放出热量的计算:如果用m表示燃料的质量,用q表示该种燃料的热值,用Q放表示燃料完全燃烧时所放出的热量。
m=Q放q
注意：
（1）固体燃料、液体燃料的热值以“J/kg”为单位，而气体燃料的热值以“J/m”为单位,因此Q放=mq一般用于固体、液体燃料放热的计算,Q放=Vq一般用于气体燃料放热的计算,其中V为气体。
（2）热值是燃料本身的一种性质,它只与燃料的 ，与燃料的 、 以及 均无关,不能错误地认为q与Q放成正比,与m成反比。
(3)不是任何物质都具有热值.热值是燃料的固有性质,石块、钢铁等非燃料物质都没有热值.
【典型例题】
下列关于热值的说法，正确的是（ ）
A．燃料的热值越大，燃烧放出的热量越多
B．同一种燃料，燃烧的情况不同，它的热值就不一样
C．燃料的质量越大，热值就越大
D．燃料完全燃烧情况下，放出相同的热量时，质量越大，其热值越小
(
知识点二：
热机的效率
)
1.燃料的有效利用
根据生活经验可知,用煤气灶、锅炉、煤炉等烧水时,燃料不能被完全利用,具体原因是多样的,例如,燃料不能完全燃烧而损失了一部分能量，装水的容器吸收了-.部分能量,灶具本身也会吸收一部分能量,高温的烟气带走了一部分能量,还有一-部分能量直接散失掉了,只有水吸收的热量才是有效利用的，但水吸收的热量只占燃料完全燃烧放出热量的一部分.
2.煤气灶、锅炉的效率
(1)煤气灶、锅炉都是利用燃料或其他热源把水加热成热水或水蒸气的设备,一般来说，它们的燃料利用率都不高.
(2)提高燃料利用率的途径:
①让燃料尽可能 ,如将煤研磨成粉状，加大进风量等;
② 的损失，如加大有效受热面积等.
3.内燃机中燃料燃烧的能量流向
热机也有类似的情况,热机中真正转变为对外做的有用功的能量只是燃料燃烧所释放能量的一部分.
比如燃料未完全燃烧、废气带走大部分能量、对外做的有用功、克服摩擦力损耗部分能量、机体散热损失部分能量等。
4.热机的效率
（1）定义: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.
（2）计算公式：由热机效率的定义可知,热机效率 ,对热机而言,其中用来做有用功的能量Q有用等于热机对外做的有用功W有用, 故热机效率的公式又可写作
(3)物理意义:热机的效率表示使用热机时燃料利用率的高低，因此热机的效率是衡量热机性能的一一个重要指标.
(4)常见热机的效率:蒸汽机6%～15%，汽油机20%～30%，柴油机30% ～45%.
5提高热机效率的主要途径
(1)使燃料充分燃烧;
(2)尽量 热量损失，如设法利用废气的能量;
(3)在热机的设计和制造上,采用 ;
(4)保证良好的 ,减小机械摩擦.
【典型例题】
如图所示，是内燃机能量转化流程图。其中①②③④分别对应的是（ ）
A．燃料的内能 散热和损失的机械能 废气带走的能量 有用的机械能
B．燃料的化学能 散热和损失的机械能 有用的机械能 废气带走的能量
C．燃料的化学能 散热和损失的机械能 废气带走的能量 有用的机械能
D．燃料的内能 散热和损失的机械能 有用的机械能 废气带走的能量
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题型专场
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题型一：对热值的理解
关于燃料的热值，下列说法正确的是（ ）
A．燃料完全燃烧放出的热量越多，燃料的热值越大
B．燃料燃烧越充分，燃料的热值越大
C．一瓶汽油的热值比一滴汽油的热值大得多
D．燃料的热值是燃料的一种特性，和燃料的质量及燃烧状况无关
题型二：对热机效率的理解
关于热机的效率，下列说法正确的是（ ）
A．一般情况下汽油机的效率比柴油机的高
B．热机的效率越高，在做功同样多的情况下消耗的燃料越多
C．热机的效率越高说明做功越快
D．热机损失的能量中，废气带走的能量最多
题型三：热值和热机效率的计算
某品牌汽油车行驶1h，耗油6kg，汽车发动机的输出功率为25kW（已知汽油的热值为4.5×107J/kg）；求：
（1）6kg汽油完全燃烧放出的热量；
（2）该品牌汽车发动机的热机效率（结果保留一位小数）。
题型四：效率与功率
做同样的功，甲柴油机用3h，消耗2kg柴油；乙柴油机用2h，消耗掉3kg柴油，下列说法中正确的是（ ）
A．甲的功率大，效率低 B．甲的功率大，效率高
C．乙的功率大，效率低 D．乙的功率大，效率高
题型五：实验探究——燃料的热值
如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。
（1）若要比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验，实验通过 （选填“加热的时间”或“升高的温度”）比较两种燃料的热值大小；
（2）若要比较不同物质的比热容，应选择 两图进行实验，实验时通过 （选填“加热的时间”或“升高的温度”）反映物体吸热的多少；
（3）若图甲烧杯中为50mL的水，若10g酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收时，温度计示数升高了20℃，据此可计算出酒精的热值 ；实际上由于酒精未完全燃烧及热量散失，这种方法测出的热值比“标准值” （选填“偏大”“偏小”或“一样”）。[已知水的比热容]
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课堂小结
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巩固提升
)
1．某汽油机工作时的能量损失情况是：汽缸散热损失30%，废气带走35%，机械摩擦及其它损耗总和为10%。已知汽油热值为4.6×107J/kg。下列说法中正确的是（ ）
A．该汽油机工作的效率是25%，工作时汽油燃烧释放能量的75%转化为机械能
B．若该汽油机消耗2kg汽油，获得的机械能为2.3107J
C．若该汽油机消耗2kg汽油，损失的能量为3.22107J
D．经过不断改进和创新，汽油机的效率可以提高到100%
2．21年4月1日，20辆中通氢能公交车在高明正式投入使用（如图所示）。配套的氢燃料电池发动机氢加注时间小于15分钟，续航里程可达350km，它采用氢作为燃料除了环保，主要是因为氢具有（ ）
A．较小的密度 B．较高的热值
C．较低的沸点 D．较大的比热容
3．下列说法正确的是（ ）
A．内能转化为机械能的比例越大，热机效率越高
B．铜块很难被拉伸，说明铜块分子间只存在引力
C．燃料燃烧时放出的热量越多，燃料的热值越大
D．风力发电机发电，是电能转化为机械能的过程
4．关于热机的效率，下列说法不正确的是（ ）
A．使燃料燃烧更充分，可以提高热机的效率
B．热机损失的能量中，废气带走的能量最多
C．热机的效率越高说明做功越快
D．热机的效率越高，在做功同样多的情况下消耗的燃料越少
5．下列关于热值和热机效率的说法，正确的是（ ）
A．减少各部件间的摩擦可提高热机效率
B．柴油机的效率通常低于汽油机
C．使燃料燃烧更充分，可以增大燃料的热值
D．燃料燃烧放出的热量越多，热值一定越大
6．关于q=的理解，下列说法中正确的是（）
A．当燃料充分燃烧时，其热值会增大
B．某种燃料的热值大小与是否充分燃烧无关
C．若燃料燃烧不充分时，部分能源将浪费掉，热值将减小
D．热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比，与燃料的质量成反比
7．某内燃机使用新型燃料后，其能量流向图如图所示，若需要2×108J的有用功，则需要完全燃烧热值为5×107J/kg的新型燃料的质量为（ ）
A．100kg B．10kg C．1.6kg D．16kg
8．一台柴油机中的燃料完全燃烧放出了8×107 J的热量，共计损失了4.8×107 J能量，下列说法错误的是
A．该柴油机的效率为40%
B．用来做有用功的能量为3.2×107 J
C．通过科技进步，在未来可以实现能量零损失
D．减少机械间的摩擦可以提高热机效率
9．关于燃料的热值，下列说法中正确的是（ ）
A．燃料的热值跟燃料是否完全燃烧有关
B．燃料的热值与温度有关
C．燃料的热值与温度和质量都没有关系
D．燃料的质量越大，它的热值就越大
10．下列关于热值和热机效率的说法，正确的是（ ）
A．汽油的热值为4.6×107J/kg，表示每燃烧1kg的汽油机可以获得4.6×107J的热量
B．燃料燃烧释放的热量越多，热值越大
C．柴油机的热机效率通常为100%
D．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
11．近些年牡丹江市有许多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[q氢=1.4×108J/kg]。求：
（1）质量为300g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200kg，温度为15℃的水吸收，则水温升高后的温度；
（3）某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶了150s，刚好燃烧300g的氢燃料，则这氢能源公交车的效率是多少？
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