14.2 热机的效率 同步练习 （含答案）2022－2023学年上学期河南省各地九年级物理期末试题选编

14.2 热机的效率 同步练习
一、单选题
1．（2022秋·河南信阳·九年级统考期末）为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施中不能提高效率的是（　　）
A．尽量使燃料充分燃烧
B．尽量减少废气带走的热量
C．尽量增加热机的工作时间
D．尽量减少热机部件间的摩擦
2．（2022秋·河南濮阳·九年级统考期末）下列关于热机效率的说法中正确的是（　　）
A．热机的功率越大，效率越高
B．热机所用燃料的热值越大，效率越高
C．减少燃烧过程中的热量损失可以提高热机效率
D．通过技术改进，热机效率可达100%
3．（2022秋·河南鹤壁·九年级统考期末）甲、乙两台柴油机，在相同的时间内，它们所做的有用功之比是，消耗柴油的质量之比是，那么它们的效率之比是（　　）
A． B． C． D．
4．（2022秋·河南·九年级河南省实验中学期末）如图所示是四冲程汽油机的_____冲程，该冲程中，汽缸内燃气的内能_____；0.5kg汽油完全燃烧后放出热量的42%被质量为100kg、初温为10oC的水吸收，可使水温升高到_____oC[q油＝4.6×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg oC）]。下列答案正确的是（　　）
A．压缩 减小 55 B．做功 增大 23
C．做功 减小 33 D．做功 减小 23
5．（2022秋·河南驻马店·九年级统考期末）最新一款无人驾驶汽车，自动驾驶时使用雷达传感器和激光测距仪来了解周围的交通状况．该款车以的速度在一段平直的公路上匀速行驶了，消耗汽油。假设汽油完全燃烧，汽油机的效率为30%，已知：汽油的密度为，汽油的热值为。在这段运动过程中，下列说法（　　）
①所消耗汽油的质量②汽油燃烧所放出的热量
③汽车发动机的功率④汽车发动机的牵引力
A．只有①③正确 B．只有①②正确
C．只有②③正确 D．只有②④正确
6．（2022秋·河南郑州·九年级统考期末）一般来说，柴油机的效率高于汽油机的效率，这表明（　　）
A．柴油机做功多
B．柴油机做功快
C．柴油机消耗柴油少
D．柴油机将内能转化为机械能的比例大
7．（2022秋·河南南阳·九年级统考期末）下列关于热机、热值的说法正确的是
A．汽油机、柴油机都有火花塞和喷油嘴这两个关键部件
B．某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比叫这种燃料的热值，单位是kg/J
C．柴油机工作的效率是35%，说明它工作时柴油燃烧释放的能量65%转化为有用功
D．四冲程内燃机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的
二、多选题
8．（2022秋·河南信阳·九年级统考期末）下列说法正确的是（　　）
A．比热容大的物体比比热容小的物体吸收的热量多
B．煤的热值大于木柴，所以完全燃烧时，1kg煤放出的热量比1kg木柴放出的热量多
C．采取措施使燃料充分燃烧，就可以提高燃料的热值
D．柴油机的燃料点火方式是压燃式
9．（2022秋·河南洛阳·九年级统考期末）下列说法正确的是（　　）
A．四冲程内燃机的做功冲程存在内能转化为机械能的过程
B．新能源汽车实现了“零排放”，其效率已达到了100%
C．物体吸热时，温度不一定升高
D．燃料的热值越大，热量越多
三、填空题
10．（2022秋·河南南阳·九年级统考期末）氢储能与其他储能技术相比，有广阔的应用前景。如图所示是使用液氢作为燃料的某火箭和氢能汽车，若氢的热值为。请完成以下问题：

（1）选用液氢作为燃料，主要原因是液氢具有较大的 ；火箭升空的过程中燃气的内能主要转化为火箭的 能；
（2）若该火箭发射时携带液氢，这些液氢完全燃烧最多能将多少千克初温为20℃的水加热至沸腾？ [，当地大气压为1标准大气压]
（3）这辆氢能汽车以70kW的功率匀速行驶20min，若发动机的效率为30%，则这一过程需消耗了多少千克的氢气？
11．（2022秋·河南信阳·九年级统考期末）平直的公路上，一辆轿车重为2×104N，在轿车牵引力F=4×103N的作用下前进了200m，则轿车做的功为 J；当汽油燃烧不充分时，排气管会冒“黑烟”，此时汽油机的效率将 ，汽油的热值将 。（后两空填“变大”或“不变”“变小”）。
12．（2022秋·河南开封·九年级统考期末）某汽车在平直路面上以75km/h的速度匀速行驶1h的过程中，消耗了5kg汽油，汽油燃烧释放能量的40%随废气通过热电转换装置，如图所示，汽油热值近似取，设汽油在气缸内完全燃烧。

（1）如图所示时刻，四冲程汽油机处于 冲程；若该汽油机每分钟完成7200个冲程，则它每秒钟完成 个工作循环；
（2）若上述过程中汽油燃烧释放能量的30%用来驱动汽车行驶，求汽车所受的阻力f= 。
13．（2022秋·河南周口·九年级统考期末）有时候我们会看到一些汽车在行驶过程中冒着“黑烟”，且能闻到浓烈的汽油味，这是因为汽油燃烧不充分，车旁的人能闻到汽油味是因为 ，此时发动机的效率将 （选填“变高”“变低”或“不变”）。
14．（2022秋·河南许昌·九年级统考期末）2022年11月30日，“神舟十五”乘组与“神舟十四”乘组在我国空间站胜利会师，如图所示。发射飞船的火箭常使用液态氢做燃料，主要是利用了液态氢具有较高的 ；体温计内用的液体是水银，其中一个原因是水银具有 （填“较小”或“较大”）的比热容，当温度升高相同时，吸收热量较少。
15．（2022秋·河南鹤壁·九年级统考期末）2021年9月20日15时10分，搭载着天舟三号货运飞船的长征七号遥四运载火箭，在文昌航天发射场成功发射。入轨后，天舟三号与天舟二号同时对接在天和核心舱的两端，形成“一”字形构型。如图所示为众多民众聚集在海滩观看长征七号遥四运载火箭点火升空的情景。长征七号火箭使用的是液氧煤油推进剂，这种燃料 （填物理量名称）大、无毒、无污染，清洁环保；液氧是氧气 （填物态变化名称）形成的。
16．（2022秋·河南商丘·九年级统考期末）小越参加一次长跑，身体消耗的能量为6.6×106J，这些能量相当于完全燃烧0.55kg的干木柴才能得到，则干木柴的热值为 J/kg，如果用掉一半后，干木柴的热值将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
17．（2022秋·河南洛阳·九年级期末）如图所示为内燃机的能流图，则内燃机的效率可表示为 。两个铁块的质量之比为4∶1，升高的温度之比是1∶2，吸收的热量之比为 。
18．（2022秋·河南开封·九年级统考期末）为提倡节能减排，我国乘用车普遍升级为“涡轮增压” （T型）轿车，它是通过涡轮压缩空气后输送给发动机，使汽油更充分地燃烧，比普通轿车（L型）更节能，尾气污染更小。同样的汽油加注在T型轿车内与加在L型轿车内相比热值 ，比热容 ，热机效率 （均填“增大”、“不变”或“减小”）。
19．（2022秋·河南焦作·九年级统考期末）如图所示，是我国用长征二号运载火箭成功发射神舟十三号载人飞船时的壮观场景。火箭使用的燃料是液态氢，这主要是利用了液态氢 的特点。汽车发动机工作时，常用水作为冷却剂，这主要是利用了水 的特点。
四、实验题
20．（2022秋·河南新乡·九年级统考期末）小明同学“探究不同物质吸热升温的现象”，同时又“探究不同燃料燃烧的放热能力”，他设计了两组实验装置如图所示：
（1）你认为“探究不同燃料燃烧的放热能力”应选用 （选填“甲”或“乙”）组器材；
（2）除了图中已经呈现的器材，还需要用到其他测量工具。你认为两个实验都还要用到的其他测量工具是 ；
（3）甲组实验是通过 来反映物质吸收热量的多少，乙组是通过 来反映燃料放出热量的多少；
（4）小明购买了一盒薯片，取出几片用上述方法测出薯片的热值为1.4×107J/kg，他又观察到包装盒上印有“质量：100g”，他据此算出了整盒喜片能提供的热量为 J。这个结果与包装盒上注明的“能量：2.1×106”不等，原因可能是 。
21．（2022秋·河南驻马店·九年级统考期末）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。
五、计算题
22．（2022秋·河南信阳·九年级统考期末）小刚家安装了一台太阳能热水器，水箱容积是200L，小刚进行了一次观察活动：星期天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为70℃。请你解决下列问题：[c水=4.2×103J/（kg ℃）、q煤气=4.2×107J/kg]
（1）水箱中水的质量；
（2）水吸收的热量；
（3）如果水吸收的这些热量全部通过燃烧煤气提供，至少需要燃烧多少煤气？
（4）简述太阳能热水器的优点。
23．（2022秋·河南郑州·九年级统考期末）生活垃圾处理已告别了单一的填埋方式，逐步走向以焚烧发电为主的资源化利用道路。河南省发展改革委发布了《河南省生活垃圾焚烧发电中长期专项规划（2018﹣2030年）》，到2030年，在全省范围内规划新建生活垃圾焚烧发电项目75个，总装机规模约160万千瓦。
（1）若某发电站日处理垃圾800t，这些垃圾完全燃烧可产生的热量是多少？（垃圾的平均热值为J/kg）；
（2）如果将这些垃圾完全燃烧后产生热量的84%用来加热水，在一标准大气压下可将多少kg、初温为20℃的水烧开？[]
24．（2022秋·河南南阳·九年级统考期末）有一功率为92kW、热机效率为20%的汽车正在一平直的公路上行驶，此时油箱中仅剩下10kg的汽油，汽车以72km/h的速度向前匀速沿直线行驶，问：
（1）汽车运行过程中，若汽缸内汽油燃烧不充分时，排气管会冒“黑烟”，此时汽油的热值 ，汽油机的效率将 。（两空均选填“变大”“不变”或“变小”）
（2）完全燃烧10kg的汽油能放出多少热量 ？（q汽油＝4.6×107J/kg）
（3）汽车还可以前进多远 ？
（4）完全燃烧10kg的汽油放出的热量用来加热质量2000kg初温为5℃的水，能使水温升到多少℃ ？[结果保留到整数位，不考虑能量损失，c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
25．（2022秋·河南许昌·九年级统考期末）2022年珠海航展上，换装“中国心”的歼-20搏击长空，霸气十足。它的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力。若歼-20在高空中飞行时在恒定的水平推力F作用下，以800m/s的速度沿水平方向匀速航行1min，需要燃烧的航空煤油80kg。若此时飞机发动机提供的机械功率为2.0×107W，航空煤油的热值为4×107J/kg。试求：
（1）80kg的航空煤油完全燃烧放出的热量；
（2）此时发动机获得水平推力F是多大？
（3）该战机发动机的热机效率是多大？
26．（2022秋·河南濮阳·九年级统考期末）把容量为150L的某品牌太阳能热水器水箱中贮满水。太阳光照射一段时间后，水的温度从20℃升高到50℃。
（1）计算此过程中水吸收的热量；[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
（2）若使用燃气热水器，燃烧0.5m3的天然气也能使这些水升高相同的温度，求燃气热水器的加热效率。（天然气的热值q=4.2×107J/m3）
27．（2022秋·河南鹤壁·九年级统考期末）为实现碳达峰、碳中和的目标，中共中央、国务院于2021年10月24日发布了《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》。在生活中，节能减排的方式有很多。“垃圾分类，绿色环保”，合理分类并利用垃圾可以变废为宝。某垃圾处理厂处理垃圾时，在一定条件下，1t分类后的生活垃圾能“榨”出140kg燃料油。已知某小区每天产生3t分类后的生活垃圾。该燃料油的热值q=4.0×107J/kg，q煤=3.0×107J/kg，c水=4.2×103J/(kg·℃)，求：
（1）这3t垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧能释放多少热量；
（2）这些热量相当于完全燃烧多少煤；
（3）若这些热量有30%被初温为20℃、质量为105kg的水吸收，则水的温度升高多少。
六、综合题
28．（2022秋·河南洛阳·九年级统考期末）某太阳能热水器装有100kg的冷水，经过一天，水温可以升高50℃[水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)，燃气的热值为8.4×107J/m3]，则：
（1）这些水是通过 （选填“做功”或“热传递”）增加其内能的；
（2）这些水增加了多少内能；
（3）若用效率为20%的燃气灶对这些水加热，达到同样的效果需要消耗多少燃气。
29．（2022秋·河南漯河·九年级统考期末）河南省水热型地热资源丰富，地热供暖技术相对成熟，对解决居民冬季取暖问题，助力河南大气污染防治具有重要意义。某处采用地热供暖时，200kg温泉水从85℃降温到15℃，已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg ℃），天然气的热值q天然气=3.5×107J/m3。
（1）暖气能使室内温度升高，内能增大，这是通过 的方式实现的；暖气片用水作循环物质，其原因是 。
（2）该200kg温泉水供暖时释放的热量是多少？( )
（3）若用热效率为84%的燃气炉烧水，需要燃烧多少m3的天然气？( )
参考答案：
1．C
【详解】A．尽量使热机中的燃料充分燃烧，有用能量与燃料完全燃烧放出总能量的比值越大，可以提高热机效率，故A不符合题意；
B．减少废气带走的热量，即热机的效率升高，故B不符合题意；
C．热机的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能量之比。增加热机的工作时间，不能提高热机的效率，故C符合题意；
D．经常对热机进行保养，减少克服摩擦消耗的内能，可以提高热机的效率，故D不符合题意。
故选C。
2．C
【详解】A．热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，热机做功越快，表示热机的功率越大，与效率无关，故A错误；
B．用热值大的燃料，燃烧相同燃料可以放出更多的热量，但用来做有用功的能量不一定多，用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量的比值不一定大，热机效率不一定高，故B错误；
C．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C正确；
D．热机在工作过程中不可避免地存在能量的损失，所以热机效率永远要小于100%，故D错误。
故选C。
3．C
【详解】它们的效率之比是
故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
4．C
【详解】图中所示冲程中，两个气阀关闭，火花塞喷出电火花，活塞向下运动，是做功冲程，在这一过程中化学能转化为内能再转化为机械能，汽缸内燃气的内能减小；完全燃烧0.5kg汽油放出的热量
Q放＝m油q油＝0.5kg×4.6×107J/kg＝2.3×107J
完全燃烧0.5kg汽油放出的热量42%被吸收，由Q吸＝42%Q放＝cmt可知，水升高到的温度为
则水的末温为
t＝t0+t＝10℃+23℃＝33℃
故选C。
5．A
【详解】①消耗汽油的体积
1.5L=1.5dm3=1.5×10-3m3
消耗汽油的质量
m=ρV=0.8×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.2kg
②汽油燃烧所放出的热量
Q放=qm=4.5×107J×1.2kg=5.4×107J
③发动机做的有用功
W有= Q放η=5.4×107J×30%=1.62×107J
汽车行驶的时间
t==h=400s
发动机的功率
P===40500W
④汽车发动机的牵引力
F===2025N
故①③正确。
故选A。
6．D
【详解】柴油机的效率高于汽油机的效率，说明消耗同样的化学能，柴油机转化的机械能多，即柴油机将内能转化为机械能的比例大；故ABC不符合题意、D符合题意。
故选D。
7．D
【详解】A．汽油机和柴油机构造不同．汽油机有火花塞，柴油机有喷油嘴．故A错误；
B．单位质量的燃料完全燃烧时释放出的热量是燃料的热值，所以热值的单位是J/kg．故B错误；
C．柴油机的效率为35%，说明它工作时柴油完全燃烧放出的热量的35%转化为有用功．故C错误；
D．四冲程内燃机是吸气、压缩、做功、排气四个冲程连续工作的循环过程．故D正确．
8．BD
【详解】A．比热容是物质的一种特性，表示物质的吸放热能力，但吸放热的多少还与质量、温度变化多少等有关，故A错误；
B．热值是指1kg的某种燃料完全燃烧时放出的热量，因为煤的热值大于木柴，所以完全燃烧时，1kg煤放出的热量比1kg木柴放出的热量多，故B正确；
C．热值是燃料本身的一种特性，与是否充分燃烧无关，故C错误；
D．柴油机的压缩比很大，汽缸内温度很高，点火方式为压燃式，故D正确。
故选BD。
9．AC
【详解】A．四冲程内燃机的做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞向下运动，对活塞做功，内能转化为机械能，故A正确；
B．汽车实现了“零排放”，是指不排放污染物，由于零件之间存在摩擦，不可避免地需要做部分额外功，，所以机械效率不会达到100%，故B错误；
C．物体吸热时，温度不一定升高，如晶体熔化时吸热，但温度保持不变，故C正确；
D．热量是过程量，燃料的热值越大，相同质量时，完全燃烧这种燃料放出的热量越多，但是燃料本身不含有热量，故D错误。
故选AC。
10． 热值 机械 2.5×107kg 2kg
【详解】（1）[1][2]液氢的热值较大，完全燃烧相同质量的燃料时释放的热量也较多，相比于其他燃料优势较大，所以选用液氢作为燃料；火箭升空的过程中燃气对火箭做功，推动火箭加速升空，燃气的内能转化为火箭的机械能。
（2）[3]6×104kg液态氢安全燃烧释放的热量为
Q=mq=6×104kg×1.4×108J/kg=8.4×1012J
一标准大气压下水的沸点为100℃，由可知，水的质量为
（3）[4]氢能源车所做的功为
W=Pt=70000W×20×60s=8.4×107J
所以液氢完全燃烧放出的热量为
所以这些液氢的质量为
11． 8×105 变小 不变
【详解】[1]轿车做的功为
[2]排气管冒“黑烟”说明燃料为完全燃烧，导致额外功增加，所以汽油机的效率将变小。
[3]因为热值是燃料的属性，与燃料是否完全燃烧无关，所以热值不变。
12． 排气 30 103N
【详解】（1）[1]由图可知，进气门关闭，排气门打开，活塞上行，属于排气冲程。
[2]该汽油机每分钟完成7200个冲程，故每秒完成120个冲程，由于汽油机完成一个工作循环，要经历4个冲程，所以该汽油机每秒完成30个工作循环。
（2）[3]汽油完全燃烧释放的热量
根据可得有用功
由可得，汽车在平直路面上以75km/h的速度匀速行驶1h的过程中，通过的路程
s=vt=75km/h×1h=75km=75000m
汽车匀速直线行驶时，受到的阻力等于牵引力，由W=Fs可得，汽车所受的阻力
13． 分子在不停地做无规则运动 变低
【详解】[1]车旁的人能闻到汽油味这是扩散现象，是由于分子在不停地做无规则运动造成的。
[2]当汽油在发动机内燃烧不充分冒“黑烟”时，能闻到浓烈的汽油味，说明汽油燃烧不充分，在消耗相同的燃料的情况下，发动机用来做有用功的那部分能量将会减少，所以发动机的效率将变低。
14． 热值 较小
【详解】[1][2]发射飞船的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可以释放出更多的热量；水银的比热容较小，质量相同的水银与其它液体比较，当升高相同的温度时，吸收热量较少。
15． 热值 液化
【详解】[1][2]由
可知，在完全燃烧相同质量的不同燃料时，热值越大的燃料，放出的热量多，由此可知，液氧和煤油作推进剂比一般液体燃料的热值大；液氧是液态的，是氧气液化形成的。
16． 1.2×107 不变
【详解】[1]由可得
[2]热值是燃料的特性，其大小只与燃料的种类有关，而与燃料的质量无关，用掉一半后，干木柴的热值仍为1.2×107J/kg。
17． 2∶1
【详解】[1]根据机械效率的概念：用来做有用功的那部分能量与燃料燃烧产生的总能量之比，可知内燃机的效率可表示为
[2]因为是同种物质所以比热容相同，即比热之比为1∶1，吸收的热量之比为
18． 不变 不变 增大
【详解】[1]燃料的热值大小取决于燃料的种类，与燃料的质量、燃烧程度、放出的热量无关，同样的汽油无论是加注在T型轿车还是L型轿车内热值不变。
[2]物质的比热容与物质的种类和状态有关，同样的汽油其状态不变，所以无论是加注在T型轿车还是L型轿车内比热容不变。
[3]T型轿车与L型轿车相比，有更充足的空气使汽油更充分燃烧，同样多的燃料，T型轿车内汽油燃烧更充分，放出的热量多，转化成有效利用的能量也更多，因此T型轿车比L型轿车热机效率更大。
19． 热值大 比热容大
【详解】[1]等质量的液态氢相比其它燃料，完全燃烧放出的热量要多一些，在质量一定的情况下，可以产生更多的热量，主要是利用了液态氢的热值大。
[2]等质量的水与其它液体，在改变相同温度时，水吸的热量要比其它液体多，冷却效果更好，主要是利用水的比热容大。
20． 乙 天平 加热时间 水升高的温度 1.4×106J 见解析
【详解】（1）[1]研究不同燃料燃烧放热能力应用不同的燃料，加热相同的物体，因此选乙组器材。
（2）[2]观察甲、乙两图，物质的质量都必须相等，因此还要用天平称量质量，即要用到相同的器材是天平。
（3）[3]甲组实验用相同的加热装置，所以是通过加热时间的多少来反映物质吸收热量的多少。
[4]乙组燃料放出热量的多少不易直接测量,所以是通过水温升高的度数或水温的变化来反映燃料放出热量的多少。
（4）[5]包装盒上印有质量为
m= 100g=0.1 kg
整盒薯片能提供的热量为
Q放=mq=0.1kg×1.4×107J/kg=1.4×106J=1400kJ
[6]用实验中测得的薯片的热值，计算出整盒薯片能提供的热量小于包装盒上注明的能量，原因可能是实验中有部分热量直接散发到了空气中，所以存在热量的损失，且实验时薯片可能没有完全燃烧。
21． 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。
22．（1）200kg；（2）4.2×107J；（3）1kg；（4）节约能源无污染
【详解】解：（1）热水器水箱送满水时，水的体积
根据可得：水的质量
（2）水吸收的热量
（3）煤气完全燃烧放出的热量
根据可得需要燃烧煤气的最小质量
（4）优点：节约能源无污染。（合理即可）
答：（1）水箱中水的质量为200kg；
（2）水吸收的热量为4.2×107J；
（3）需要燃烧1kg煤气；
（4）节约能源无污染等。
23．（1）；（2）
【详解】解：（1）这些垃圾完全燃烧可产生的热量
（2）燃烧垃圾放出的热量被水吸收，水吸收的热量
在一标准大气压下，水沸腾的温度为100℃，据得，水的质量
答：（1）这些垃圾完全燃烧可产生的热量是4×1012J；
（2）在一标准大气压下可将kg、初温为20℃的水烧开。
24． 不变 变小 4.6×108J 20km 16
【详解】（1）[1]热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料是否充分燃烧无关，所以若汽缸内汽油燃烧不充分时，排气管会冒“黑烟”，此时汽油的热值不变。
[2]汽油燃烧不充分时，汽油机能做的有用功将减少，而燃烧完全燃烧放出的热量不变，根据可知，汽油机的效率将变小。
（2）[3]完全燃烧10kg的汽油能放出的热量
（3）由可知，汽车所做的有用功
由可知，汽车还能行驶的时间
由可知，汽车还可以前进的路程
（4）不考虑能量损失，水吸收的热量
由可知，水的末温
答：（1）不变；变小；
（2）完全燃烧10kg的汽油能放出4.6×108J的热量；
（3）汽车还可以前进20km；
（4）完全燃烧10kg的汽油放出的热量用来加热质量2000kg初温为5℃的水，能使水温升到16℃。
25．（1）3.2×109J；（2）2.5×104 N；（3）37.5%
【详解】解：（1）80kg的航空煤油完全燃烧放出的热量
Q=qm=4×107J/kg×80kg=3.2×109J
（2）此时飞机发动机提供的机械功率P=2.0×107W，飞机匀速航行的速度v=800m/s，由
得，此时发动机获得水平推力
（3）该飞机发动机所做的功
W=Pt=2.0×107W×60s=1.2×109J
该战机发动机的热机效率
答：（1）航空煤油完全燃烧放出的热量是3.2×109J；
（2）发动机获得水平推力F是2.5×104 N；
（3）发动机的热机效率是37.5%。
26．（1）1.89×107J；（2）90%
【详解】解：（1）根据题意可知，150L水的体积为
V=150L=150×10-3m3
150L水的质量为
m=ρV=1.0×103kg/m3×150×10-3m3=150kg
水吸收的热量为
（2）燃烧0.5m3的天然气放出的热量为
Q放=Vq=0.5m3×4.2×107J/m3=2.1×107J
燃气热水器的加热效率为
答：（1）此过程中水吸收的热量为1.89×107J；
（2）燃气热水器的加热效率为90%。
27．（1）1.68×1010J；（2）560kg；（3）12℃
【详解】解：（1）某城镇每天产生3t生活垃圾，1t生活垃圾能“榨”出140kg燃料油，所以共“榨”出燃料油的质量
这些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量
Q放=mq=420kg×4×107J/kg=1.68×1010J
（2）由Q放=mq得，要放出1.68×1010J的热量需要完全燃烧煤的质量
（3）由题意知水吸收的热量为
Q吸=Q放η=1.68×1010J×30%=5.04×109J
由公式Q=cmΔt得，水升高的温度为
答：（1）这些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出1.68×1010J热量；
（2）这些热量相当于完全燃烧560kg质量的煤；
（3）若这些热量有30%被初温为20℃、质量为105kg的水吸收，则水的温度升高12℃。
28． 热传递 2.1×107J 1.25m3
【详解】（1）[1]改变内能的方式有两种，分别是做功和热传递，热传递是指高温物体把内能传递给低温物体的过程，由题可知这些水是通过热传递来增加内能的。
（2）[2]水增加的内能
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg ℃)×100kg×50℃=2.1×107J　　　　　
（3）[3]根据可得，燃料放出的热量
根据Q放=Vq可得，需要消耗的燃气体积
29． 热传递 水的比热容大 5.88×107J 2m3
【详解】解：（1）[1]供热时，在暖气片和空气之间发生了能量的转移，使室内空气的内能增加、温度升高，是通过热传递的方式改变的。
[2]因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，取暖效果好，所以暖气装置中用水来供热。
（2）放出的热量
（3）锅炉效率为84%，所以燃烧天然气释放热量为
由Q=qV知道，需要燃烧天然气的体积
答：（1）暖气能使室内温度升高，内能增大，这是通过热传递的方式实现的；暖气片用水作循环物质，其原因是水的比热容大；
（2）该200kg温泉水供暖时释放的热量是5.88×107J；
（3）若用热效率为84%的燃气炉烧水，需要燃烧2m3的天然气。