第十四章 内能的利用单元测试（含解析） 人教版物理九年级上册

2023--2024学年度九年级物理试卷
第十四章 内能的利用单元测试
1.考试时间 90分钟。
2.全卷共六道大题，总分100分。
题 号 一 二 三 四 五 六 总分 核分人
得 分
一、选择题（每个选择题2分，共30分）
1．四冲程汽油机在工作的四个冲程中，依靠飞轮惯性来完成的冲程有 （ ）
A．吸气冲程、压缩冲程、做功冲程 B．吸气冲程、压缩冲程、排气冲程
C．压缩冲程、做功冲程、排气冲程 D．吸气冲程、做功冲程、排气冲程
2．如图是四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，下列关于冲程及其能量转化判断正确的是 （ ）
A．做功冲程，将机械能转化为内能
B．做功冲程，将内能转化为机械能
C．压缩冲程，将机械能转化为内能
D．压缩冲程，将内能转化为机械能
3．我国随着航天事业发展需要，正在研制大功率液氢发动机．这种发动机主要是因为氢是有（　　）
A．较小的密度 B．较大的比热容
C．较高的热值 D．较低的沸点
4．中国是茶文化之乡，中国茶文化是世界非物质文化遗产，“煮茶”过程中蕴含着丰富的科学知识，下列说法正确的是 （ ）
A.茶水沸腾时，吸收热量，温度升高
B.茶水升温是通过做功的方式改变内能
C.壶嘴冒出的“白气”是汽化形成的现象
D.茶香扑鼻，表明分子在不停的做无规则运动
5．单缸四冲程汽油机铭牌上标有“3000r/min”，则以下说法不正确的是（ ）
A．在压缩冲程中，是内能转化为机械能
B．在工作过程中，汽油机每秒钟完成100个冲程，做功25次
C．只有做功冲程是燃气对外做功
D．汽油机和柴油机的点火方式不同
6．甲、乙两物体的比热容之比为2:3，吸收热量之比为3:1，它们升高的温度相同，则甲、乙两物体的质量之比为（　　）
A．9:2 B．2:9 C．1:2 D．2:1
7．如图所示，甲、乙是两个演示实验的示意图，丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图。下列说法正确的是（　　）
A．丙图所示的是做功冲程，其工作原理如甲图所示的实验
B．丙图所示的是压缩冲程，其工作原理如乙图所示的实验
C．丁图所示的是压缩冲程，其工作原理如甲图所示的实验
D．丁图所示的是做功冲程，其工作原理如乙图所示的实验
8．木炭的热值为3.4×107J/kg，它表示1kg木炭 （ ）
A．具有3.4×107J的热量 B．具有3.4×107J的内能
C．完全燃烧对外做功3.4×107J D．完全燃烧放出热量3.4×107J
9．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．尽量减少热机内部各部件间的摩擦
B．尽量增加热机的工作时间
C．让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全
D．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
10．有一家庭分别单独使用不同种类的燃料时的平均月消耗量约为：干木柴200kg，烟煤80kg，液化石油气30kg，煤气60kg。这四种燃料中热值最高的是（　　）
A．液化石油气 B．煤气 C．烟煤 D．干木柴
11．以下四幅图中，关于能量转化说法错误的是( )
A．图甲所示，过山车向下运动时是重力势能转化为动能
B．图乙所示，水电站将水的机械能转化为电能
C．图丙所示，自行车运动员奋力蹬车时，人体内的一部分化学能转化为动能
D．图丁所示，汽车在刹车过程中，刹车片会发热，将内能转化为动能
12．关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法：
①在压缩冲程中，是机械能转化为内能 ②在做功冲程中，是内能转化为机械能
③只有做功冲程是燃气对外做功 ④汽油机和柴油机的点火方式相同
以上说法中正确的是（　　）
只有②③ B．只有①③ C．只有②④ D．只有①②③
13．如图所示，分别表示内燃机工作过程中的四个冲程，其中将内能转化为机械能的冲程是（　　）
A． B． C． D．
14．下列有关热现象，说法正确的是（ ）
A．1kg酒精比1g酒精的热值大
B．夏日荷塘里荷花盛开，花香四溢说明分子在不停地做无规则运动
C．用锯条锯木板，锯条的温度升高是由于锯条从木板中吸收了热量
D．用水作为汽车发动机散热器的冷却剂，其主要原因是水的比热容较小
15．某四冲程内燃机的飞轮转速为 ，则在每秒钟内 （ ）
A．曲轴转120转 B．对外做功60次
C．完成120个冲程 D．完成60个工作循环
D、氧气和臭氧（O3）都是氧元素形成的单质
二、多选题（每个选择题3分，错选不得分，少选1分，共9分）
16．如图所示的四个热学实验，下列说法中正确的是（ ）
A． 迅速下压活塞，活塞对厚玻璃筒内的空气做功，硝化棉燃烧起来
B．抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，这说明气体分子在不停地运动
C． 紧压两铅柱使它们合在一起，悬挂钩码也未被拉开，主要因为分子间存在斥力
D． 当瓶塞从瓶口跳出时，瓶内有白雾产生，瓶内气体的内能转化为瓶塞的机械能
17．根据下表提供的“一些物质的比热容”判断，下列说法正确的是（ ）
A．由于水的比热容比砂石的比热容大，所以沿海地区的温差比内陆地区温差大
B．液体的比热容比固体的比热容大
物质 比热容[] 物质 比热容[]
水 铜
酒精 铁
水银 砂石
C．质量相同的酒精和水银两种液体升高的温度与加热时间的图像如图所示，则a是水银
D．质量相等的铜和铁若升高的温度比是2:3，则它们吸收的热量之比是13:23
18．关于热现象，下列说法正确的是（　　）
A．燃料不完全燃烧时，燃料热值依旧不变
B．物体的温度不变，它的内能可能增加
C．物质的比热容与物体吸收或放出的热量有关
D．在热传递过程中，热量从内能多的物体传递到内能少的物体
三、填空题（每空1分，共18分）
19．小明在用毛皮和橡胶棒摩擦时，发现橡胶棒发热，这是通过 （填“做功”或“热传递”）的方式改变橡胶棒的内能，这个过程发生了能量的 （填“转化”或“转移”）.
20．如图所示是四冲程汽油机工作过程中的一个过程，该冲程将 能转化为 能，汽油机的汽缸处有一个水套，让汽缸被水包围着，用水来冷却汽缸是因为水的 大．
21．如图甲所示的某品牌插秧机使用北斗导航，农民只需在作业前进行相关设定，即可实现24小时无人值守自动作业。
（1）北斗导航卫星是通过电磁波向插秧机发送位置信息的；
（2）该插秧机使用四冲程汽油机，图乙中汽油机处于 冲程。如果该汽油机飞轮的转速是60r/s，则汽油机每秒钟对外做功 次；
（3）汽油属于 （选填“清洁”或“非清洁”）能源，某段时间插秧机消耗汽油0.21kg，汽油完全燃烧放出的热量是 J；若这些热量完全被40kg初温15℃的水吸收，则水温升高 ℃。[q汽油=4.6×107J/kg，c水=4.2×103J/（kg·℃）]
氢能源具有来源广、热值高、无污染等优点，氢气的热值为14.3×107J/kg，完全燃烧0.5 kg的氢气可放出 J的热量；若一罐氢气用去了一半，则剩余氢气的热值 （“变大”、“不变”或“变小”）。
在“母亲节”这天，小唐同学为妈妈炖了一碗排骨汤，然后用盆子装了5kg的水，将装汤的碗放在水中进行冷却．小唐同学用水进行冷却主要是利用了水的 大．过了一会儿，水温由20℃升高到25℃，水吸收的热量为 J[c水=4.2×103J/(kg·℃)]．
24．2020 年 5 月 5 日，长征五号 B 运载火箭在海南文昌首飞成功，5月 8日，火箭搭载的新一代载人飞船试验船返回舱，在三把巨型降落伞牵制下于东风着陆场区平安着陆。该火箭使用的燃料主要是液态氢，若完全燃烧 0.5kg 的氢燃料，可放出的热量是 J， 若这些热量有 84%被质量为 1.0×104kg 的水吸收，水的温度能够上升 ℃。由于与大气剧烈摩擦，返回舱在大气层中降落时会在舱表产生三千多度的高温，如同一个带着长尾的火球，但是舱的内部却是常温，这主要是返回舱表面涂有防热层，表层材料在高温升华时 （选填“吸收”或“放出”）大量热量；[，]
25．某家庭每天需要将50kg、20℃的水加热到40℃作为生活用热水，在此过程中水的内能增加了 J，水的内能增加是通过 热传递的方式实现的。若他们利用煤气灶烧水，需燃烧0.4kg煤气，则该煤气灶烧水的效率为 [已知煤气的热值q=4.2×107J/kg，水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)]
四、实验题（每空2分，共18分）
26．如图所示，A、B、C三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯内所装液体的质量都相同。
（1）要比较不同燃料的热值应选择 两个装置，要比较不同物质的比热容应选择 两个装置（选填装置序号A、B、C）；
（2）在“比较不同燃料的热值”的实验中，通过观察温度计的 来比较燃料燃烧放出热量的多少，已知酒精的热值为3.0×107J/kg，10g酒精完全燃烧放出的热量是 J。
27．小明利用图甲装置研究某燃料热值。他取少量燃料置于燃烧皿中，测出总质量为30g，点燃后对100g的热水加热4min立即熄灭燃料，再测得燃料和燃烧皿总质量为25.8g，并根据实验数据绘制的水温随时间变化的图象如图乙中a线所示。
(1)实验的第2～4min的过程中，水 （选填“吸”或“不吸”）热；
(2)已知此过程中燃料均匀燃烧放热，所放热量仅60%能被水吸收，4min内水吸收的热量为 J，则该燃料的热值为 J/kg；[水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)，整个过程中忽略水的质量变化]
(3)若实验装置和热损失比例均不变，利用该燃料加热另一杯水绘出了如图乙中b线，则这杯水的质量 （选填“大于”、“等于”或“小于”）上一杯水质量；
(4)用此方法计算的燃料的热值比实际值的 （选填“偏大”“偏小”）。理由是
五、简答题（每题5分，共10分）
28．小明发现学校的老式锅炉烧水时,白天冒出大量的黑烟,夜间烟囱经常冒出“火焰”,且烧水时锅炉周围的温度很高,锅炉的效率很低．
(1)请你根据上述现象从热学的角度分析此锅炉效率低的原因,并提出相应的改进措施．
(2)试分析在利用内能的过程中,可能会给环境带来哪些影响．
29．如图是一种设想中的“永动机”，它通过高处的水流冲击叶片，叶片的转动用来对外做功，同时带动抽水器从低处将水抽到高处，从而循环工作．这种“永动机”真的能永动吗？请你用学过的物理知识进行分析说明．
六、计算题（30题8分，31题7分，共15分）
30．太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一．某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃．求：
(1)热水器中的水吸收的热量Q；[水的比热容c=4.2×103J/(kg．℃)]
(2)热水器5小时内接收到的太阳能E；
(3)热水器的效率η；
(4)若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气？（煤气的热值q=4.2×107J/kg，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收）
31．可燃冰是一种新型能源，它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质，主要成分是甲烷，其开采是世界难题，据中央电视台2017年5月18日报道，我国可燃冰已试采成功，技术处于世界领先，用燃气锅炉烧水时，把质量为500kg，初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了12m3天然气，已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg ℃），天然气的热值q=4.2×107J/m3，可燃冰的热值为同体积天然气的160倍，求：
(1)水吸收的热量；
(2)燃气锅炉烧水时的效率；
(3)若换用可燃冰，应使用多少m3可燃冰
（结果精确到0.1g）
参考答案：
1．B
【详解】四冲程中只有做功冲程使汽车获得了动力，另外三个冲程（吸气冲程、压缩冲程、排气冲程）依靠飞轮的惯性来完成．故B符合题意，ACD不符合题意．
2．B
【详解】如图所示，两个气门关闭，活塞向下运动，为做功冲程，燃料在缸内燃烧，将燃料的内能转化成机械能，ACD错误，B正确。故选B。
3．C
【详解】大功率发动机要求燃烧相同质量的燃料释放出的内能越大越好，由Q=qm可知燃料热值越大越好．故研制大功率液氢发动机的主要原因是氢的热值较高．C选项符合题意．
4．D
5．A
【详解】A．在压缩冲程中将机械能转化为内能，故A错误，符合题意；
B．四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min，则该飞轮1s转50圈；因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以1s飞轮转50圈，共25个工作循环，共100个冲程，共做功25次，故B正确，不符合题意；
C．汽油机四个冲程中，只有做功冲程燃气对外做功，故C正确，不符合题意；
D．汽油机中有火花塞，采用的是点燃式点火；而柴油机是喷油嘴喷出雾状柴油，进行压燃式点火，汽油机和柴油机的点火方式不同，故D正确，不符合题意。
6．A
【详解】由可得
升高温度相同，因此可求两质量之比为
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
7．D
【详解】由甲图知，活塞往下运动，对筒内的空气做功，筒内的空气内能增加，温度升高，活塞的机械能转化为空气的内能；由乙知，水蒸气对橡皮塞做功，水蒸气的内能减小，橡皮塞由静止变为运动，机械能增加，即水蒸气的内能转化为橡皮塞的机械能；由丙图知，两气门关闭，活塞向上运动，对汽缸内的气体做功，活塞的机械能转化为气体的内能，此冲程是汽油机的压缩冲程，其工作原理如甲所示；由图丁知，两气门关闭，火花塞点火，气体对活塞做功，活塞往下运动，此冲程为汽油机的做功冲程，其原理如乙所示的实验。
故选D。
8．D
【详解】木炭的热值是3.4×107J/kg,它的物理意义是：1kg木炭完全燃烧放出的热量是3.4×107J.故D符合题意．.
【点睛】1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值．
9．B
【详解】A．热机效率是指热机对外做的有用功与燃料完全燃烧放出的热量之比，尽量减少热机内部各部件间的摩擦，可以减少由于摩擦生热而损耗的能量，可提高热机的效率，故A不符合题意；
B．增加热机的工作时间，热机对外做的有用功和燃料完全燃烧放出的热量以相同倍数增大，所以不能提高热机的效率，故B符合题意；
C．让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全，可以使热机做更多的有用功，可提高热机的效率，故C不符合题意；
D．在设计与制造热机时要不断改进与创新，可以使燃料燃烧更充分，能量损失更少，可提高提高热机的效率，故D不符合题意。
故选B。
10．A
【详解】热值指某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，是一种物质特定的性质。家庭中每个月需要燃烧燃料放出的热量是一定的。由可知，当放出的热量一定时，完全燃烧某物质的质量越小，热值越大。由题可知，燃烧消耗各种燃料的质量分别是干木柴200kg，烟煤80kg，液化石油气30kg，煤气60kg。其中液化石油气的质量最小，所以液化石油气的热值最高。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
11．D
【详解】A．过山车从高处向下运动时，高度减小，速度在增大，故重力势能转化为动能，A说法正确；
B．水电站的能量转化为水的机械能转化为电能，B说法正确；
C．骑自行车的运动员奋力蹬车，消耗人的化学能，获得动能故化学能转化为动能，C说法正确；
D．汽车在刹车过程中，速度减小，机械能减小，刹车片会发热温度升高，内能增加，故将机械能转化为内能，D说法错误．
【点睛】能量转化是高频考点，结合生活场景判断能量的转化是命题方向，学生要养成学会观察生活，从生活中学习物理，并将物理知识应用于生活．
12．D
【详解】①②③汽油机四冲程分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。在压缩冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，机械能转化为内能；在做功冲程中，高温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功，是内能转化为机械能；四个冲程中，只有做功冲程是燃气对外做功，其它三个冲程都依靠飞轮的惯性完成，故①②③正确；
④汽油机顶部有火花塞，采用的是点燃式点火；而柴油机汽缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴，采用的压燃式点火，汽油机和柴油机的点火方式不相同，故④不正确。
故选D。
13．C
【详解】A．A图中进气阀门打开，排气阀门关闭，属于吸气冲程，不会将内能转化为机械能，故A不符合题意；
B．B图中进气阀门关闭，排气阀门打开，属于排气冲程，不会将内能转化为机械能，故B不符合题意；
C．C图中进、排气门关闭，汽油混合物被点燃，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能的冲程，故C符合题意；
D．D图中进、排气门关闭，活塞向上运动压缩混合物，将机械能转化为内能的冲程是压缩冲程，故D符合题意。
故选C。
14．B
【详解】A．1kg酒精和1g酒精虽然质量不同，但是同一种燃料，所以热值相同，故A错误；
B．我们闻到花香，是发生了扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故B正确；
C．用锯条锯木板，对锯条做功，机械能转化为内能，锯条的温度升高，是通过做功的方式增加了内能，故C错误；
D．用水作汽车发动机的冷却剂，是因为水的比热容大，与其它液体相比较，相同条件下水带走的热量最多，致冷效果最好，故D错误．
15．C
【分析】在四冲程汽油机曲轴转一圈，完成2个冲程，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次．
【详解】四冲程内燃机的飞轮转速为3600r/min=60r/s，表示每秒飞轮转动60圈，故1s内活塞往复60次，曲轴转动60周，对外做功30次，完成30个工作循环，完成120个冲程，故C正确．
故选C．
【点睛】解决此题要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答，记住相关的数据大小，会根据转速进行相关计算．
16．ABD
【详解】A．图中，活塞对空气做功，使空气温度升高达到硝化棉的着火点，使其燃烧，此过程与汽油机的压缩冲程类似，在压缩冲程中活塞的机械能转化为内能，故A正确；
B．图中，抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，属于扩散现象，表明分子在不停地做无规则运动，故B正确；
C．图表示的是将接触面被削平的两个铅块用力压紧，可以使它们结合在一起，即便在下端悬挂一定质量的钩码也不分开，这个实验说明分子之间存在相互作用的引力，故C错误；
D．瓶内气体对瓶塞做功，内能减少，温度降低，瓶口附近水蒸气遇冷液化成小水滴，出现白气，内能转化为机械能，故D正确。
故选ABD。
17．CD
【详解】A．由表格可以看出，相同质量的水和砂石相比较，若吸收或放出相同的热量，由于水的比热容大，水的温度变化小，而砂石的温度变化大，故沿海地区昼夜气温差异小，而沙漠地区昼夜气温差异大，故A错误；
B．由表格中物质的比热容可知，某些液体物质（如酒精）比固体物质（如砂石）比热容小，故B错误；
C．取相同的加热时间可知，a液体升高的温度升高的快；根据c=可知：质量相同的两种液体升高的温度越快，它的比热容越小，比较酒精和水银的比热容可知，水银的比热容小，所以a液体是水银，故C正确；
D．根据Q=cmΔt可知，
，
故D正确．
18．AB
【详解】A．燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧情况无关，故A正确；
B．晶体的熔化过程，吸收热量，温度保持不变，但内能增大，故B正确；
C．某种物质温度升高时吸收的热量与质量和升高的温度的乘积之比，叫这种物质的比热容。比热容是物质本身的一种物理属性，决定于物质的种类和状态，与吸收热量的多少、升高温度的多少、质量的多少没有关系，故C错误；
D．发生热传递的条件是：有温度差，所以热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，可能从内能大的物体向内能小的物体传递，也可能从内能小的物体向内能大的物体传递，还可能是内能相同的两个物体间进行传递，故D错误。
故选AB。
19． 做功 转化
【详解】[1] 毛皮和橡胶棒摩擦是通过摩擦做功的方式改变橡胶棒的内能；
[2]做功改变内能的实质是内能与其它形式的能之间的转化．
20． 内 机械 比热容
【详解】[1][2]由图可知，活塞向下运动，两个气门关闭，为做功冲程，将内能转化为机械能；
[3]用水来冷却汽缸，是利用了水的比热容大的特点，相同条件下水吸收的热量多，冷却效果好．
21． 压缩 30 非清洁 9.66×106 57.5
【详解】（2）[1]从图中可以看出，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为了内能。
[2]飞轮的转速是60r/s，飞轮转动2圈完成一次做功，所以1s汽油机每秒钟对外做次数是30次。
（3）[3]由于汽油燃烧后会产生污染大气的废气，所以汽油属于非清洁能源。
[4]汽油完全燃烧放出的热量
Q放=mq汽油=0.21kg×4.6×107J/kg=9.66×106J
[5]水温升高的温度为
= 57.5℃
22． 7.15×107 不变
【详解】[1]0.5kg氢气完全燃烧放出的热量
Q放＝mq＝0.5kg×14.3×107J/kg＝7.15×107J
[2]燃料的热值只与燃料的种类有关，而与燃料的质量无关，所以一罐氢气用去了一半，氢气的热值不变，仍为14.0×107J/kg。
23． 比热容 1.05×105
【详解】由于水的比热容大，质量相同的水和其它物质相比，升高相同的温度，水吸热多，冷却效果好，所以，将装汤的碗放在水中进行冷却就是利用水的比热容大这一特性；
水吸收的热量：
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×5kg×(25℃-20℃)=1.05×105J ．
24． 7×107 1.4 吸收 减小 减小
【详解】[1]0.5kg氢完全燃烧释放出的热量
[2]水吸收的热量
由得加热后水上升的温度
[3] 返回舱表面涂有防热层，表层材料在高温升华时吸收大量热量，从而保护了飞船。
[4][5] 返回舱在减速落地前，速度减小，动能减小，离地面越来越近，重力势能减小。
25． 25%
【详解】[1]由题意知，某家庭每天需要将50kg、20℃的水加热到40℃作为生活用热水，在此过程中水的内能增加
[2] 水的内能增加是通过热传递的方式实现的。若他们利用煤气灶烧水，需燃烧0.4kg煤气，则该煤气灶烧水的效率为
26． B、C A、B 示数变化 3.0×105
【详解】（1）[1]为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择B和C两图进行实验。
[2]为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，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A和B两图进行实验；
（2）[3]燃料完全燃烧放出的热量的多少，是通过被加热物质吸收热量后，使用温度计测量被加热物质，温度计示数的变化来反应。
[4]10g酒精完全燃烧放出的热量
Q放=mq=10×10 3kg×3.0×107J/kg=3.0×105J
【点睛】（1）燃料的热值大小不能直接测量，需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关，因此为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小；为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，温度计的示数变化相同时，通过比较加热时间比较吸热多少，进而判断两种比热容的大小关系；
（2）燃料完全燃烧释放的热量可以通过液体温度计示数变化来反应；知道酒精的质量和酒精的热值，利用燃料完全燃烧放出的热量公式Q放=mq求酒精完全燃烧放出的热量。
27． 吸 5040 2×106 等于 偏小 燃料不能完全燃烧
【详解】(1)[1]由图乙中a线可知，在第2～4min的过程中，水处于沸腾过程中，水的温度不变，但水要吸热。
(2)[2]4min内水吸收的热量等于2min内水吸热的2倍
Q吸=2Q吸＇=2cm t=2×4.2×103J/(kg ℃)×0.1kg×(99℃﹣93℃)=5040J
[3]燃料的质量
m＇=30g﹣25.8g=4.2g
已知此过程中燃料均匀燃烧放热，所放热量仅60%能被水吸收，则燃料燃烧放出的热量
燃料的热值
(3)[4]由图象可知，相同时间内，两杯水吸收的热量相同，且温度变化相同（2min内水升高的温度都为6℃），根据可知两杯水的质量相等。
(4)[5][6]在加热的过程中，燃料不能完全燃烧，测量的放出的热量偏少，故热值的测量值偏小。
28．(1)燃料燃烧不充分,烟带走大量的热,锅炉向外散失大量的热,造成了锅炉的效率低．可以通过把燃料打碎,加大送风量使燃料充分燃烧,加大受热面积,减少烟气和锅炉损失的热量．(2)污染环境、污染大气、改变地球的气候,例如,造成二氧化碳含量增加,会导致温室效应;破坏臭氧层;形成酸雨等．
【详解】(1)根据现象分析，可以看出燃料燃烧不充分，损耗一部分能量，烟囱经常冒出“火焰”，说明浓烟带走大量的热量．锅炉周围温度很高，说明锅炉向外散热很多．因此锅炉的效率会很低．要向提高锅炉的效率，就要想办法使燃料充分燃烧，减少浓烟带走的热量，减少锅炉向外散热．可以通过把燃料打碎、加大送风量使燃料充分燃烧，加大水的受热面积，减少烟气和锅炉损失的热量．
(2)在利用内能时，要燃烧燃料，生成的废气会污染环境、污染大气、改变地球的气候．汽车、工厂在燃烧石油时所排放的废气中，含有大量二氧化硫和氮氧化物，这些物质经过雨滴溶解，就成为带酸性的雨水．酸雨会造成林木枯萎，破坏水质，严重影响生物生存等．
【点睛】烟囱冒出大量的黑烟，说明燃料燃烧很不充分，冒出“火焰”，说明烟的温度很高，带走的热量多，因而造成了锅炉的效率低．要提高锅炉的效率，就要从上面两个方面入手．想办法让燃料燃烧充分；减少废气带走的热量．浓烟会造成环境污染．
29．此“永动机”中，高处的水流冲击叶片转动对外做功时，因为摩擦等原因，有部分机械能转化为其他形式的能，从高处流下的水不可能全部被抽回原高度，根本不会“永动下去”．
【分析】在机械能转化的过程中，总会有一部分能量以热的形式向四周扩散，成为无用的能量，所以抽水机的机械能会逐渐减小．
【详解】此“永动机”中，高处的水流冲击叶片转动对外做功时，因为摩擦等原因，有部分机械能转化为其他形式的能，从高处流下的水不可能全部被抽回原高度，根本不会“永动下去”．
【点睛】解答本题需要清楚，机械能的转化并不是100%的，在转化的过程中总是会有部分能量的损失．
30．（1）8.4×106J
（2）2.1×107J
（3）40%
（4）0.2kg
【详解】（1）热水器中的水吸收的热量：
Q=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×100kg×(40℃﹣20℃)=8.4×106J；
（2）热水器5小时内接收到的太阳能：
E=4.2×106J/h×5h=2.1×107J；
（3）热水器的效率：
η=×100%=×100%=40%；
（4）煤气燃烧放出的热量全部被水吸收，即
Q放=Q=8.4×106J，
由Q=mq可得：完全燃烧煤气的质量：
m′== =0.2kg．
答：（1）热水器中的水吸收的热量为8.4×106J；
（2）热水器5小时内接收到的太阳能为2.1×107J；
（3）热水器的效率为40%；
（4）完全燃烧煤气的质量为0.2kg．
31．(1)1.68×108J；(2)33.3%；(3)0.075m3
【详解】(1)水吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg ℃）×500kg×（100℃-20℃）=1.68×108J；
(2)天然气完全燃烧放出的热量：
Q放=Vq天然气=12m3×4.2×107J/m3=5.04×108J；
燃气锅炉烧水时的效率：
(3)可燃冰的热值为同体积天然气的160倍，则可燃冰的热值：
q可燃冰=160q天然气=160×4.2×107J/m3=6.72×109J/m3，
若换用可燃冰燃烧放出相同的热量，应使用可燃冰的体积：
V可燃冰
答：(1)水吸收的热量为1.68×108J；
(2)燃气锅炉烧水时的效率为33.3%；
(3)若换用可燃冰，应使用0.075m3可燃冰．