人教版九年级物理 第十四章内能的利用
第3节 热机的效率（基础训练）
【基础巩固练习】
燃料的热值
1.完全燃烧1g液态氢能释放出1.4×105J的热量,是完全燃烧1g汽油释放热量的3倍,由此可知液态氢比汽油【 】
A.内能大 B.温度高 C.热值大 D.密度大
【答案】C
【解析】1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫这种燃料的热值。完全燃烧1g液态氢能释放出1.4×105J的热量,是完全燃烧1g汽油释放热量的3倍,说明液态氢的热值较大。
2024年9月25日8时44分,中国人民解放军火箭军向太平洋相关公海海域,成功发射一枚携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹“东风-31AG”,准确落入预定海域,彰显出我国军事的绝对实力。以下有关说法正确的是【 】
A.发动机使用的燃料应选比热容大的
B.燃料燃烧过程中,化学能转化为内能
C.燃料燃烧越充分,其热值越大
D.导弹与空气摩擦生热,是通过热传递的方式改变物体的内能
【答案】B
【解析】A.发动机使用的燃料应选热值大的。因为相同质量的不同燃料,热值大的燃料完全燃烧放出的热量多；
B.燃料的燃烧过程是化学变化过程，燃料燃烧过程中把燃料储存的化学能转化为内能；
C.燃料的热值与燃料的种类有关,与燃料的质量、体积、燃烧程度以及燃料的状态(固态、液态或气态)无关；
D.导弹与空气摩擦生热,是通过做功的方式改变物体的内能。
3.近年来,我国航天技术发展迅速,现已处于世界领先水平。
（1）火箭加速升空时,燃料燃烧产生的______能转化为火箭的机械能,此过程中能量转化与汽油机的_______冲程相同。
（2）液态氢由于热值高而被选作火箭燃料。若完全燃烧400g氢燃料共放出5.6×107J热量,则该氢燃料的热值为__________J/kg.
【答案】（1）内 做功 （2）1.4×108
【解析】（1）燃料燃烧产生的高温高压燃气对火箭做功,将燃气的一部分内能转化为火箭的机械能，四冲程汽油机工作的做功冲程将内能转化为机械能,二者的能量转化情况相同。
（2）该氢燃料的热值
4.（2025年湖南中考题）2025年2月11日，长征八号甲运载火箭成功发射，如图所示。该火箭芯二级以液氢为燃料，这主要是因为液氢的___________大，它燃烧过程中将___________能转化为内能。
【答案】热值 化学
【解析】长征八号甲运载火箭的芯二级以液氢为燃料，原因是液态氢具有较大的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量。液氢燃烧时，消耗化学能，产生内能，将化学能转化为内能，再通过发动机转化为机械能推动火箭。
5.（2025年山东中考题）汽油在发动机气缸中燃烧不充分会产生积碳，影响发动机性能。在发动机维护保养后，汽油燃烧会更加充分，其热值【 】
A.变大
B.变小
C.不变
D.无法确定
【答案】C
【解析】燃料的热值是燃料的一种性质，反映燃料的燃烧放热能力，由燃料的种类决定，大小等于燃料完全燃烧放出的热量和完全燃烧的燃料质量的比值，但跟燃料燃烧放出的热量、燃烧的燃料质量、燃料的燃烧情况均没有关系。
加热效率（燃料的利用率）
6.为了减少大气污染,可对秸秆进行回收加工制成秸秆煤,完全燃烧200 g秸秆煤可放出的热量是 。若这些热量只有50%被水吸收,可使质量为10 kg、初温20 ℃的水温度升高 ℃.燃烧一半后,秸秆煤的热值 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。[已知c水=4.2×103 J/(kg·℃),q秸秆煤=2.1×107 J/kg]
【答案】4.2×106 J 50 不变
【解析】200 g秸秆煤完全燃烧释放的热量
Q=mq秸秆煤=0.2 kg×2.1×107 J/kg=4.2×106 J
由,水吸收的热量Q吸=ηQ=50%×4.2×106 J=2.1×106 J
由Q吸=cm（t-t0）=cmΔt得,水升高的温度Δt = =50 ℃
热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,秸秆煤的质量改变,热值不变。
7.如图是燃气灶烧水的情景和该燃气灶灶头的示意图。壶中装有质量为2kg的水.根据Q=qV,若天然气的热值q=4.2×107J/m3,完全燃烧V=1.0×10-2m3的天然气放出的热量为 J,其中1.68×105J的热量被水吸收,已知水未沸腾,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),则水的温度升高了 ℃.
【答案】4.2×105 J 20
【解析】完全燃烧体积为V=1.0×10-2m3的天然气放出热量为
由Q吸=cm（t-t0）=cmΔt得,水的温度升高了
8. “自嗨锅”成为当下一种时尚快餐,很受年轻人喜爱。它里面的发热包在将600g水从10℃加热至沸腾(标准气压下)的过程中,提供给水的热量至少为 J.如果用酒精灯给600g水加热升高同样温度,至少需要 g酒精。[c水=4.2×103J/(kg·℃)、q酒精=3×107 J/kg]
【答案】2.268×105 7.56
【解析】标准大气压下,水的沸点是100℃,600g水吸收的热量
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×0.6kg×(100℃-10℃)=2.268×105J
不计热量损失,酒精完全燃烧放出的热量Q放=Q吸=2.268×105 J
由Q放=mq可得,需要完全燃烧酒精的质量m酒精==0.00756kg=7.56g
9.在1个标准大气压下,小明用天然气灶将质量1 kg的水,从20 ℃加热到沸腾,水吸收的热量是 J.他家天然气热水器的热效率是70%,他某次洗澡,耗水20 kg,热水器进水温度是22 ℃,出水温度是42 ℃,他这次洗澡消耗天然气 m3.已知水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃),天然气的热值是3.2×107 J/m3.
【答案】3.36×105 0.075
【解析】水吸收的热量
洗澡时水吸收的热量
由得，天然气完全燃烧放出的热量
由Q放 =Vq得，需要天然气的体积
10.科研工作者研发出一种清洁环保的新能源生物燃料油,燃烧时只生成二氧化碳和水,不易燃不易爆,安全可靠。现将200 kg的水从20 ℃加热到80 ℃需燃烧5 kg新能源生物燃料油,若这一加热过程的热效率为14%,求:[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
（1）水吸收的热量;
（2）5 kg新能源生物燃料油完全燃烧释放的热量;
（3）该新能源生物燃料油的热值。
【答案】（1）5.04×107 J （2）3.6×108 J （3）7.2×107 J/kg
【解析】（1）水吸收的热量
Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×200kg×(80℃-20℃)=5.04×107 J；
（2）由得,生物燃料油完全燃烧放出的热量
（3）这种生物燃料油的热值为
热机的效率
11.甲柴油机的效率比乙柴油机的效率高,这表明【 】
A.甲的功率比乙的大
B.甲做的功比乙多
C.甲消耗的柴油比乙少
D.甲柴油机内能转化为机械能的百分比大
【答案】D
【解析】A、D．甲柴油机的效率比乙柴油机的效率高,说明甲柴油机用来做有用功的能量占消耗的柴油完全燃烧放出能量的百分比大；功率表示物体做功的快慢,与热机的效率没有单一对应的关系，热机效率高的柴油机做功的功率不一定大；
B．甲柴油机做功多,用来做有用功的能量占消耗的柴油完全燃烧放出能量的百分比不一定大；
C．甲柴油机消耗柴油少,用来做有用功的能量与消耗的柴油完全燃烧放出能量的比值不一定大。
12.在讨论内燃机中的能量去哪里的活动过程中,属于有效利用的能量是【 】
A.热传递到空气的能量
B.机械摩擦转化成内能的能量
C.废气带走的能量
D.转化成机械能的能量
【答案】D
【解析】内燃机在工作过程中,能量会以多种形式损失,有效利用的能量是指用来做有用功的那部分能量,即转化为机械能的能量。
13.小明同学阅读了某型号汽车发动机的说明书后,将内燃机的能量流向制成如图所示的图表,请你根据给出的信息,计算该内燃机的效率范围是_______________。写出一种提高热机效率的方法:__________________________。
【答案】24%～30% 尽量使燃料充分燃烧
【解析】当损失的各种能量在消耗的燃料完全燃烧放出能量中占的百分比最大时,该内燃机的效率最低,即100%-35%-32%-9%=24%；当损失的各种能量在消耗的燃料完全燃烧放出能量中占的百分比最小时,该内燃机的效率最高,即100%-33%-30%-7%=30%；所以,该内燃机的效率范围是24%～30%。热机效率指热机有效利用的能量与消耗的燃料完全燃烧放出的热量之比。要提高热机的效率,首先使燃料充分燃烧,然后减少燃料燃烧产生能量的损失,提高其利用率。
14.（2025年山东烟台中考题）汽油机是燃油汽车的动力来源之一。如图所示是某台汽油机工作时的能量数据，图中横线处应填写的内容是：①___________②______________。若汽油的热值为4.6×107 J/kg，则该工作过程中消耗的汽油质量为______kg.
【答案】 ① 1.61×105 ②机械 3.5×10-3
【解析】汽油机中燃料完全燃烧放出的热量等于损失的能量和有用的机械能之和，燃料完全燃烧放出的热量Q放=W损失+W有用=1.2×105J+4.1×104J=1.61×105J
由Q放=qm得，该工作过程中消耗的汽油质量为
15.（2025年四川广安中考题）“五·一”假期，小莉一家出去旅游。汽车通过一条长2400m的隧道，用时120s，消耗0.1kg的汽油，汽车通过隧道牵引力做的有用功为1.38×106 J.（汽油的热值q=4.6×107 J/kg）求：
（1）汽车通过隧道的平均速度；
（2）完全燃烧0.1kg汽油放出的热量；
（3）汽车通过隧道发动机的效率η。
【答案】（1）20m/s （2）4.6×106J （3）30%
【解析】（1）汽车通过隧道的平均速度
（2）完全燃烧0.1kg汽油放出的热量
（3）汽车通过隧道发动机的效率
【能力提升练习】
16.下列关于燃料热值的说法正确的是【 】
A.燃料燃烧越充分,其热值越大
B.燃料的热值越小,完全燃烧放出的热量越少
C.一瓶酒精用去三分之一,剩余酒精的热值将减小
D.焦炭的热值是3.0×107 J/kg,完全燃烧1kg焦炭能放出3.0×107J的热量
【答案】D
【解析】A．燃料的热值仅与燃料的种类有关,与燃料的燃烧程度无关；
B．由Q=mq知,燃料燃烧放出的热量由燃料的热值、质量共同决定；
C．一瓶酒精用去三分之一后,质量变化,但热值不变；
D．焦炭的热值是3.0×107 J/kg,它表示1kg的焦炭完全燃烧时放出的热量是3.0×107 J.
17.某单缸四冲程汽油机,飞轮每分钟转3000转,则每秒对外做功_____次,每次对外做功115J,该汽油机的效率为25%,连续工作1h需消耗汽油________kg(q汽油=4.6×107 J/kg).
【答案】25 0.9
【解析】四冲程汽油机1个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2转，对外做功1次。该汽油机飞轮的转速为50 r/s,每秒对外做功25次；
汽油机1h对外所做的功为W总＝3600×25×115J＝1.035×107J，
由η＝可知，汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝＝＝4.14×107J，
由Q放＝mq可知，消耗汽油的质量：m＝＝＝0.9kg.
18.小明在老师指导下进行了以下实验：甲、乙两烧杯各装100g水，用酒精灯加热甲烧杯，煤油灯加热乙烧杯，直至杯内水沸腾1min即熄灭该灯，测得消耗酒精4g、煤油2.5g.她根据实验数据绘制了水温与加热时间关系的图像（如图）。若水沸腾前质量不改变，同一杯水沸腾前后单位时间内吸收的热量相等，q酒精＝3.0×107J/kg，q煤油＝4.6×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg ℃），则下列说法正确的是【 】
A．整个过程，甲杯中的水吸收的热量更多
B．前3min，乙杯中的水吸收的热量为3.36×104J
C．消耗的煤油完全燃烧放出的热量为1.15×108J
D．酒精灯加热的效率为28%
【答案】B
【解析】A、B.甲、乙两烧杯中装的水的质量相等，水的初始温度相同，根据Q吸＝cm（t-t0）可知，水沸腾前，两杯水吸收的热量相等，为
Q吸＝c水m（t-t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×0.1kg×（98℃﹣18℃）＝3.36×104J
同一杯水沸腾前后单位时间内吸收的热量相等，则整个过程甲、乙两杯水所吸收的热量分别为：Q甲吸＝
Q乙吸＝
所以整个过程，乙杯中的水吸收的热量更多，
C.整个过程消耗的煤油完全燃烧放出的热量为
Q煤油＝q煤油m煤油＝4.6×107J/kg×2.5×10﹣3kg＝1.15×105J；
D.在整个过程中，4g酒精完全燃烧放出的热量为
Q酒精＝q酒精m酒精＝3.0×107J/kg×4×10﹣3kg＝1.2×105J
酒精灯加热的效率为：η＝＝＝33.6%，
19.（2025年湖北中考题）如图是液体燃料火箭喷气发动机示意图。输送装置将燃料和氧化剂输送到燃烧室燃烧，产生气体喷出推动火箭前进。下列说法正确的是【 】
A. 燃料燃烧时内能转化为化学能
B. 燃料箱燃料减少，燃料热值不变
C. 燃烧放出热量越多，燃料热值越大
D. 火箭前进时，燃料的化学能全部转化为火箭的机械能
【答案】B
【解析】A．燃料燃烧时，燃料的化学能转化为内能，燃气推动火箭做功将内能转化为机械能；
B、热值是燃料的一种性质，由燃料的种类决定，与燃料的质量大小无关，所以燃料箱中燃料质量减少，燃料的热值不变；
C．热值是燃料的一种性质，由燃料的种类决定，与燃料是否燃烧、燃料是否完全燃烧、燃料燃烧放出的热量多少无关；
D．火箭前进时，是将燃气的内能转化为机械能，由于有热量损失，燃料不可能完全燃烧等因素影响，燃料的化学能不可能全部转化为火箭的机械能。
20.2024年4月，两辆氢能源汽车实现了从北京到上海1500公里长距离运输测试，这是中国氢能源车辆首次大范围、长距离、跨区域的实际运输测试。如图所示是某款氢能源汽车，该款氢能源汽车在公路上行驶30km，用时0.4h，受到的牵引力为1.4×103N，消耗氢气0.8kg，则此过程中汽车行驶的平均速度为______km/h，氢气燃烧放出的热量为______J，利用氢能的效率为______。（q氢气=1.4×108 J/kg）
【答案】75 1.12×108 37.5%
【解析】汽车行驶的平均速度
消耗的氢气完全燃烧放出的热量
汽车行驶过程中牵引力做功
利用氢能的效率为
【素养提升练习】
21.（2025年湖北中考题）风云雷电，气象万千。对以下热现象解释正确的是【 】
A.洁白的雾凇是水蒸气在一定条件下放热凝固形成的
B.钻木取火是利用热传递的方式改变物体的内能
C.风雪天行人感觉冷，是因为人体温度高于环境温度向外放热
D.燃烧液态氢推动火箭升空，是利用液态氢比热容大的特性
【答案】C
【解析】A.洁白的雾凇是水蒸气在一定条件下放热凝华形成的冰晶；
B.钻木取火是克服摩擦力对物体做功，把消耗的机械能转化为内能，使物体的内能增加温度升高达到物体燃点燃烧的，这是利用做功的方式改变物体的内能；
C.风雪天行人感觉冷，是因为人体温度高于环境温度发生热传递，内能从温度高的人体传递到周围温度低的物体，人体向外放出热量；
D.燃烧液态氢推动火箭升空，是利用液态氢热值大的特性。
22.煤油的热值为4.6×107J/kg、比热容为2.1×103J/(kg·℃),以下说法中正确的是【 】
A.煤油的热值、比热容与质量大小无关
B.燃烧1 kg煤油一定放出4.6×107 J的热量
C.1 kg煤油用去一半,煤油的热值减小,比热容不变
D.1 kg煤油温度升高1 ℃需要放出2.1×103 J的热量
【答案】A
【解析】A.比热容和热值都是物质的特性,其大小与质量无关；
B.煤油的热值为4.6×107J/kg,表示完全燃烧1kg煤油可放出4.6×107J的热量；
C.比热容和热值都是物质的特性,其大小与质量无关。1kg煤油用去一半,煤油的质量减小为原来的一半，煤油的热值和比热容都不变；
D.煤油的比热容为2.1×103 J/(kg·℃),它表示1 kg煤油的温度升高1 ℃需要吸收2.1×103J的热量。
23.小明家新买了一辆汽车,在高速公路上行驶时,记录了一组数据:匀速行驶27 km,耗油2 L,由此数据可以计算出2 L汽油完全燃烧时放出的热量为 J；又查到汽油机的效率一般为30%,则该汽车匀速行驶时的牵引力为 N.(已知q汽油=4.6×107 J/kg,ρ汽油=0.71×103 kg/m3)
【答案】6.532×107 725.78
【解析】由得，汽车行驶消耗的汽油质量
m=ρ汽油V=0.71×103kg/m3×2×10-3m3 = 1.42 kg
消耗的汽油完全燃烧放出的热量为Q=q汽油m=4.6×107J/kg×1.42kg=6.532×107J
由得，汽车行驶时牵引力做的有用机械功
W=ηQ=30%×6.532×107 J=1.9596×107 J
由W=Fs得，汽车匀速行驶的牵引力为
24.如图所示的氢能公交车行驶时运行平稳,无振动无噪声。与传统公交车相比,最大特点是“零污染、零排放”,产物仅为电、热和水,实现了真正意义的零排放。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水=4.2×103 J/(kg·℃),q氢=1.4×108 J/kg,标准大气压环境]求:
（1）质量为0.6 kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；
（2）若这些热量的80%被质量为200kg,温度为25℃的水吸收,则水升高的温度；
（3）若氢能公交车发动机的效率为50%,氢能公交车以42 kW的恒定功率匀速行驶,如果完全燃烧0.6kg的氢燃料,则这些热量能让该氢能公交车匀速行驶多长时间。
【答案】（1）8.4×107 J （2）75 ℃ （3）1 000 s
【解析】（1）0.6 kg的氢完全燃烧放出的热量
Q=mq氢=0.6 kg×1.4×108J/kg=8.4×107J
（2）由得,水吸收的热量
Q吸=ηQ =80% Q = 80%×8.4×107J=6.72×107J,
由Q吸=cm（t-t0）=cmΔt得，
水升高的温度Δt==80 ℃
水的末温t=t0+Δt=25 ℃+80 ℃=105 ℃,因为标准大气压下,水的沸点为100 ℃,水沸腾时,吸收热量、温度不变,所以水实际升高的温度为100 ℃-25 ℃=75 ℃
由得，氢能公交车行驶时牵引力做的机械功
W=η′Q=50% Q=50%×8.4×107J=4.2×107 J,
由 得，氢能公交车行驶时间
25.小明学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系。他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置,并每隔1min记录了烧杯中水的温度(如表)。
加热时间/min 0 1 2 3
甲烧杯水温/℃ 25 27 29 32
乙烧杯水温/℃ 25 26 27 28
（1）在安装、调整实验器材时,甲图中合理的顺序是先调整固定 (选填“A”或“B”)的位置。实验中,除了用到温度计还需要的测量工具是 。
（2）为了保证实验结论的可靠性,选择了两套相同装置,在实验中还应控制:煤油和菜籽油、烧杯内的水 相同。燃料完全燃烧放出的热量,可以间接通过 (选“温度计上升示数”或“加热时间”)来反映。
（3）通过实验数据分析可知,相同时间内烧杯甲中的水吸收的热量大于烧杯乙中的水吸收的热量,由此可见,相同时间内 放出的热量多。
【答案】（1）B 秒表和天平 （2）质量 温度计上升示数 （3）煤油
【解析】（1）为了利用油灯的外焰给烧杯充分加热,安装器材时需要先固定B的位置,然后再调整A的位置；除了用到温度计测量被加热的液体的温度外,还需要用天平来测水、燃料的质量,根据题意还需要用停表来测量加热时间。
（2）为了保证实验结论的可靠性,选择了两套相同装置,在实验中还应控制:煤油和菜籽油、两烧杯内水的质量均相同。燃料燃烧放出的热量被水吸收,水吸热越多,温度计示数上升得越多,所以,燃料完全燃烧放出的热量是通过温度计上升示数来反映的。
（3）由图知,燃烧煤油用来加热甲烧杯中的水,而燃烧菜籽油用来加热乙烧杯中的水；已知相同时间内烧杯甲中的水吸收的热量大于烧杯乙中的水吸收的热量,所以相同时间内煤油放出的热量多。人教版九年级物理 第十四章内能的利用
第3节 热机的效率（基础训练）
【基础巩固练习】
燃料的热值
1.完全燃烧1g液态氢能释放出1.4×105J的热量,是完全燃烧1g汽油释放热量的3倍,由此可知液态氢比汽油【 】
A.内能大 B.温度高 C.热值大 D.密度大
2.2024年9月25日8时44分,中国人民解放军火箭军向太平洋相关公海海域,成功发射一枚携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹“东风-31AG”,准确落入预定海域,彰显出我国军事的绝对实力。以下有关说法正确的是【 】
A.发动机使用的燃料应选比热容大的
B.燃料燃烧过程中,化学能转化为内能
C.燃料燃烧越充分,其热值越大
D.导弹与空气摩擦生热,是通过热传递的方式改变物体的内能
3.近年来,我国航天技术发展迅速,现已处于世界领先水平。
（1）火箭加速升空时,燃料燃烧产生的______能转化为火箭的机械能,此过程中能量转化与汽油机的_______冲程相同。
（1）液态氢由于热值高而被选作火箭燃料。若完全燃烧400g氢燃料共放出5.6×107J热量,则该氢燃料的热值为__________J/kg.
【答案】（1）内 做功 （2）1.4×108
【解析】（1）燃料燃烧产生的高温高压燃气对火箭做功,将燃气的一部分内能转化为火箭的机械能，四冲程汽油机工作的做功冲程将内能转化为机械能,二者的能量转化情况相同。
（2）该氢燃料的热值
4.（2025年湖南中考题）2025年2月11日，长征八号甲运载火箭成功发射，如图所示。该火箭芯二级以液氢为燃料，这主要是因为液氢的___________大，它燃烧过程中将___________能转化为内能。
5.（2025年山东中考题）汽油在发动机气缸中燃烧不充分会产生积碳，影响发动机性能。在发动机维护保养后，汽油燃烧会更加充分，其热值【 】
A.变大
B.变小
C.不变
D.无法确定
加热效率（燃料的利用率）
6.为了减少大气污染,可对秸秆进行回收加工制成秸秆煤,完全燃烧200 g秸秆煤可放出的热量是 。若这些热量只有50%被水吸收,可使质量为10 kg、初温20 ℃的水温度升高 ℃.燃烧一半后,秸秆煤的热值 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。[已知c水=4.2×103 J/(kg·℃),q秸秆煤=2.1×107 J/kg]
7.如图是燃气灶烧水的情景和该燃气灶灶头的示意图。壶中装有质量为2kg的水.根据Q=qV,若天然气的热值q=4.2×107J/m3,完全燃烧V=1.0×10-2m3的天然气放出的热量为 J,其中1.68×105J的热量被水吸收,已知水未沸腾,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),则水的温度升高了 ℃.
8. “自嗨锅”成为当下一种时尚快餐,很受年轻人喜爱。它里面的发热包在将600g水从10℃加热至沸腾(标准气压下)的过程中,提供给水的热量至少为 J.如果用酒精灯给600g水加热升高同样温度,至少需要 g酒精。[c水=4.2×103J/(kg·℃)、q酒精=3×107 J/kg]
9.在1个标准大气压下,小明用天然气灶将质量1 kg的水,从20 ℃加热到沸腾,水吸收的热量是 J.他家天然气热水器的热效率是70%,他某次洗澡,耗水20 kg,热水器进水温度是22 ℃,出水温度是42 ℃,他这次洗澡消耗天然气 m3.已知水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃),天然气的热值是3.2×107 J/m3.
10.科研工作者研发出一种清洁环保的新能源生物燃料油,燃烧时只生成二氧化碳和水,不易燃不易爆,安全可靠。现将200 kg的水从20 ℃加热到80 ℃需燃烧5 kg新能源生物燃料油,若这一加热过程的热效率为14%,求:[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
（1）水吸收的热量;
（2）5 kg新能源生物燃料油完全燃烧释放的热量;
（3）该新能源生物燃料油的热值。
热机的效率
11.甲柴油机的效率比乙柴油机的效率高,这表明【 】
A.甲的功率比乙的大
B.甲做的功比乙多
C.甲消耗的柴油比乙少
D.甲柴油机内能转化为机械能的百分比大
12.在讨论内燃机中的能量去哪里的活动过程中,属于有效利用的能量是【 】
A.热传递到空气的能量
B.机械摩擦转化成内能的能量
C.废气带走的能量
D.转化成机械能的能量
13.小明同学阅读了某型号汽车发动机的说明书后,将内燃机的能量流向制成如图所示的图表,请你根据给出的信息,计算该内燃机的效率范围是_______________。写出一种提高热机效率的方法:__________________________。
14.（2025年山东烟台中考题）汽油机是燃油汽车的动力来源之一。如图所示是某台汽油机工作时的能量数据，图中横线处应填写的内容是：①___________②______________。若汽油的热值为4.6×107 J/kg，则该工作过程中消耗的汽油质量为______kg.
15.（2025年四川广安中考题）“五·一”假期，小莉一家出去旅游。汽车通过一条长2400m的隧道，用时120s，消耗0.1kg的汽油，汽车通过隧道牵引力做的有用功为1.38×106 J.（汽油的热值q=4.6×107 J/kg）求：
（1）汽车通过隧道的平均速度；
（2）完全燃烧0.1kg汽油放出的热量；
（3）汽车通过隧道发动机的效率η。
【能力提升练习】
16.下列关于燃料热值的说法正确的是【 】
A.燃料燃烧越充分,其热值越大
B.燃料的热值越小,完全燃烧放出的热量越少
C.一瓶酒精用去三分之一,剩余酒精的热值将减小
D.焦炭的热值是3.0×107 J/kg,完全燃烧1kg焦炭能放出3.0×107J的热量
17.某单缸四冲程汽油机,飞轮每分钟转3000转,则每秒对外做功_____次,每次对外做功115J,该汽油机的效率为25%,连续工作1h需消耗汽油________kg(q汽油=4.6×107 J/kg).
18.小明在老师指导下进行了以下实验：甲、乙两烧杯各装100g水，用酒精灯加热甲烧杯，煤油灯加热乙烧杯，直至杯内水沸腾1min即熄灭该灯，测得消耗酒精4g、煤油2.5g.她根据实验数据绘制了水温与加热时间关系的图像（如图）。若水沸腾前质量不改变，同一杯水沸腾前后单位时间内吸收的热量相等，q酒精＝3.0×107J/kg，q煤油＝4.6×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg ℃），则下列说法正确的是【 】
A．整个过程，甲杯中的水吸收的热量更多
B．前3min，乙杯中的水吸收的热量为3.36×104J
C．消耗的煤油完全燃烧放出的热量为1.15×108J
D．酒精灯加热的效率为28%
19.（2025年湖北中考题）如图是液体燃料火箭喷气发动机示意图。输送装置将燃料和氧化剂输送到燃烧室燃烧，产生气体喷出推动火箭前进。下列说法正确的是【 】
A. 燃料燃烧时内能转化为化学能
B. 燃料箱燃料减少，燃料热值不变
C. 燃烧放出热量越多，燃料热值越大
D. 火箭前进时，燃料的化学能全部转化为火箭的机械能
20.2024年4月，两辆氢能源汽车实现了从北京到上海1500公里长距离运输测试，这是中国氢能源车辆首次大范围、长距离、跨区域的实际运输测试。如图所示是某款氢能源汽车，该款氢能源汽车在公路上行驶30km，用时0.4h，受到的牵引力为1.4×103N，消耗氢气0.8kg，则此过程中汽车行驶的平均速度为______km/h，氢气燃烧放出的热量为______J，利用氢能的效率为______。（q氢气=1.4×108 J/kg）
【素养提升练习】
21.（2025年湖北中考题）风云雷电，气象万千。对以下热现象解释正确的是【 】
A.洁白的雾凇是水蒸气在一定条件下放热凝固形成的
B.钻木取火是利用热传递的方式改变物体的内能
C.风雪天行人感觉冷，是因为人体温度高于环境温度向外放热
D.燃烧液态氢推动火箭升空，是利用液态氢比热容大的特性
22.煤油的热值为4.6×107J/kg、比热容为2.1×103J/(kg·℃),以下说法中正确的是【 】
A.煤油的热值、比热容与质量大小无关
B.燃烧1 kg煤油一定放出4.6×107 J的热量
C.1 kg煤油用去一半,煤油的热值减小,比热容不变
D.1 kg煤油温度升高1 ℃需要放出2.1×103 J的热量
23.小明家新买了一辆汽车,在高速公路上行驶时,记录了一组数据:匀速行驶27 km,耗油2 L,由此数据可以计算出2 L汽油完全燃烧时放出的热量为 J；又查到汽油机的效率一般为30%,则该汽车匀速行驶时的牵引力为 N.(已知q汽油=4.6×107 J/kg,ρ汽油=0.71×103 kg/m3)
24.如图所示的氢能公交车行驶时运行平稳,无振动无噪声。与传统公交车相比,最大特点是“零污染、零排放”,产物仅为电、热和水,实现了真正意义的零排放。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水=4.2×103 J/(kg·℃),q氢=1.4×108 J/kg,标准大气压环境]求:
（1）质量为0.6 kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；
（2）若这些热量的80%被质量为200kg,温度为25℃的水吸收,则水升高的温度；
（3）若氢能公交车发动机的效率为50%,氢能公交车以42 kW的恒定功率匀速行驶,如果完全燃烧0.6kg的氢燃料,则这些热量能让该氢能公交车匀速行驶多长时间。
25.小明学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系。他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置,并每隔1min记录了烧杯中水的温度(如表)。
加热时间/min 0 1 2 3
甲烧杯水温/℃ 25 27 29 32
乙烧杯水温/℃ 25 26 27 28
（1）在安装、调整实验器材时,甲图中合理的顺序是先调整固定 (选填“A”或“B”)的位置。实验中,除了用到温度计还需要的测量工具是 。
（2）为了保证实验结论的可靠性,选择了两套相同装置,在实验中还应控制:煤油和菜籽油、烧杯内的水 相同。燃料完全燃烧放出的热量,可以间接通过 (选“温度计上升示数”或“加热时间”)来反映。
（3）通过实验数据分析可知,相同时间内烧杯甲中的水吸收的热量大于烧杯乙中的水吸收的热量,由此可见,相同时间内 放出的热量多。
