14.4 跨学科：热机效率和环境保护
@基础分点训练
知识点1 燃料的热值
1.关于燃料的热值，下列说法正确的是（ ）
A.汽油的热值为4.6×107 J/kg，表示每燃烧1 kg的汽油可以获得4.6×107 J的热量
B.燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多
C.燃料不燃烧时，热值为0
D.燃料的热值与燃料燃烧时放出的热量以及质量均无关
2.【科学态度与责任】如图所示是环保部门绘制的抵制燃烧劣质散煤的宣传图.散煤在燃烧过程中会产生大量粉尘等有害物质，严重污染环境.监管部门划分优质煤和劣质散煤的主要依据是这种煤的（ ）
A.热值不同
B.放出的热量不同
C.燃烧速度不同
D.导热本领不同
3.根据下表列出的四种燃料的热值，回答下列问题.
干木柴 酒精 汽油 煤油
1.2× 107 J/kg 3.0× 107 J/kg 4.6× 107 J/kg 4.6× 107 J/kg
（1）从表格中的数据可知不同燃料的热值 .
（2）质量相同的四种表格中的燃料完全燃烧后，放出热量最少的是 .
（3）若质量为5 kg的某种燃料完全燃烧后，放出的热量是6×107 J，则这种燃料可能是 .
知识点2 热机效率
4.下列有关热机效率的描述正确的是（ ）
A.热机消耗的燃料越多，效率就越高
B.燃料热值越大，效率就一定越高
C.燃料燃烧越充分，效率越高
D.随着科技发展，效率可以达到100％
5.提高汽车发动机的效率是节能减排的重要措施，下列措施不可取的是（ ）
A.利用废气带走的热量再次对车做功
B.改进发动机技术使燃料燃烧更充分
C.改进轮胎工艺，减小车轮与地面间的摩擦
D.使用好润滑油，减小机器转动部分的摩擦
6.某辆行驶的小轿车，其正常工作时的能量转化情况如图所示.若输入的化学能为2 000 J，输出的动能为300 J，则输出的内能和声能共计 J；输出的有用能量是动能，则小轿车正常工作时的效率为 .
知识点3 环境保护
7.关于热机与环境，下列说法正确的是（ ）
A.现代热机的出现，极大地改变了人类的工作方式和生存条件
B.热机虽然促进人类的文明进程，但同时对环境造成了极大的污染和破坏，我们应该禁止热机的使用
C.随着新材料，新工艺不断涌现，我们现在应该用新动力取代所有传统热机
D.我们要利用热机来改善人类工作条件和生活方式，一点点污染不算啥
@能力提升训练
8.能量转化的过程在人体内不断地发生.食物也是一种“燃料”，其营养成分在人体细胞中与氧结合，提供细胞组织所需的能量.一袋饼干的营养成分表上标有“2 360 kJ/100 g”，该标识的含义与以下物理量的含义类似的是（ ）
A.热值 B.热量 C.比热容 D.内能
9.（广安中考改编）某单缸四冲程汽油机的效率为30％，飞轮每分钟转动1 800圈（q汽油＝4.6×107 J/kg），则下列说法正确的是（ ）
A.汽车尾气中的“汽油味”越浓，热机的效率越高
B.若该汽油机完全燃烧5 kg汽油，则汽油机做的有用功为6.9×107 J
C.该汽油机在1 s内做功30次
D.汽油机消耗的燃料越少，效率一定越高
10.如图所示是完全燃烧A、B两种燃料时，其质量与放出热量的关系图像，由图像可知，A、B两种燃料的热值大小关系是qA （选填“＞”“＜”或“＝”）qB.
11.某型号汽车在车型测试中，在一段平直的公路上以80 km/h的速度匀速直线行驶了6 km，消耗汽油1.05 kg.已知汽油的热值q汽油＝4.6×107 J/kg，假设汽油完全燃烧，汽油机的效率为40％.求：
（1）完全燃烧1.05 kg汽油所放出的热量.
（2）该汽车所做的有用功.
（3）该型号汽车在以此速度行驶的过程中，受到的阻力.
@思维拓展训练
12.（贵阳期末）如图所示是利用扇形统计图表示两台不同型号内燃机工作过程中各部分能量的占比情况，若内燃机燃烧相同燃料，请从图中的数据判断哪台内燃机的热机效率高？对于另一台内燃机可以采取哪些措施能提高热机效率.（至少写出两条）14.4 跨学科：热机效率和环境保护
@基础分点训练
知识点1 燃料的热值
1.关于燃料的热值，下列说法正确的是（ D ）
A.汽油的热值为4.6×107 J/kg，表示每燃烧1 kg的汽油可以获得4.6×107 J的热量
B.燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多
C.燃料不燃烧时，热值为0
D.燃料的热值与燃料燃烧时放出的热量以及质量均无关
2.【科学态度与责任】如图所示是环保部门绘制的抵制燃烧劣质散煤的宣传图.散煤在燃烧过程中会产生大量粉尘等有害物质，严重污染环境.监管部门划分优质煤和劣质散煤的主要依据是这种煤的（ A ）
A.热值不同
B.放出的热量不同
C.燃烧速度不同
D.导热本领不同
3.根据下表列出的四种燃料的热值，回答下列问题.
干木柴 酒精 汽油 煤油
1.2× 107 J/kg 3.0× 107 J/kg 4.6× 107 J/kg 4.6× 107 J/kg
（1）从表格中的数据可知不同燃料的热值 一般不同 .
（2）质量相同的四种表格中的燃料完全燃烧后，放出热量最少的是 干木柴 .
（3）若质量为5 kg的某种燃料完全燃烧后，放出的热量是6×107 J，则这种燃料可能是 干木柴 .
知识点2 热机效率
4.下列有关热机效率的描述正确的是（ C ）
A.热机消耗的燃料越多，效率就越高
B.燃料热值越大，效率就一定越高
C.燃料燃烧越充分，效率越高
D.随着科技发展，效率可以达到100％
5.提高汽车发动机的效率是节能减排的重要措施，下列措施不可取的是（ C ）
A.利用废气带走的热量再次对车做功
B.改进发动机技术使燃料燃烧更充分
C.改进轮胎工艺，减小车轮与地面间的摩擦
D.使用好润滑油，减小机器转动部分的摩擦
6.某辆行驶的小轿车，其正常工作时的能量转化情况如图所示.若输入的化学能为2 000 J，输出的动能为300 J，则输出的内能和声能共计 1 700 J；输出的有用能量是动能，则小轿车正常工作时的效率为 15％ .
知识点3 环境保护
7.关于热机与环境，下列说法正确的是（ A ）
A.现代热机的出现，极大地改变了人类的工作方式和生存条件
B.热机虽然促进人类的文明进程，但同时对环境造成了极大的污染和破坏，我们应该禁止热机的使用
C.随着新材料，新工艺不断涌现，我们现在应该用新动力取代所有传统热机
D.我们要利用热机来改善人类工作条件和生活方式，一点点污染不算啥
@能力提升训练
8.能量转化的过程在人体内不断地发生.食物也是一种“燃料”，其营养成分在人体细胞中与氧结合，提供细胞组织所需的能量.一袋饼干的营养成分表上标有“2 360 kJ/100 g”，该标识的含义与以下物理量的含义类似的是（ A ）
A.热值 B.热量 C.比热容 D.内能
9.（广安中考改编）某单缸四冲程汽油机的效率为30％，飞轮每分钟转动1 800圈（q汽油＝4.6×107 J/kg），则下列说法正确的是（ B ）
A.汽车尾气中的“汽油味”越浓，热机的效率越高
B.若该汽油机完全燃烧5 kg汽油，则汽油机做的有用功为6.9×107 J
C.该汽油机在1 s内做功30次
D.汽油机消耗的燃料越少，效率一定越高
10.如图所示是完全燃烧A、B两种燃料时，其质量与放出热量的关系图像，由图像可知，A、B两种燃料的热值大小关系是qA ＞ （选填“＞”“＜”或“＝”）qB.
11.某型号汽车在车型测试中，在一段平直的公路上以80 km/h的速度匀速直线行驶了6 km，消耗汽油1.05 kg.已知汽油的热值q汽油＝4.6×107 J/kg，假设汽油完全燃烧，汽油机的效率为40％.求：
（1）完全燃烧1.05 kg汽油所放出的热量.
（2）该汽车所做的有用功.
（3）该型号汽车在以此速度行驶的过程中，受到的阻力.
解：（1）完全燃烧1.05 kg汽油所放出的热量：
Q放＝mq汽油＝1.05 kg×4.6×107 J/kg＝4.83×107 J.
（2）由η＝可知，该汽车所做的有用功：
W＝ηQ放＝40％×4.83×107 J＝1.932×107 J.
（3）由W＝Fs可知，汽车受到的牵引力：
F＝＝＝3 220 N.
由于汽车匀速直线行驶，汽车的牵引力与受到的阻力是一对平衡力，根据二力平衡条件可知，
汽车受到的阻力：f＝F＝3 220 N.
@思维拓展训练
12.（贵阳期末）如图所示是利用扇形统计图表示两台不同型号内燃机工作过程中各部分能量的占比情况，若内燃机燃烧相同燃料，请从图中的数据判断哪台内燃机的热机效率高？对于另一台内燃机可以采取哪些措施能提高热机效率.（至少写出两条）
答：乙内燃机对外做功能量大于甲内燃机，并且尾气带走能量、散热损失能量、不完全燃烧储存能量都比甲内燃机少，所以乙内燃机热机效率高；
要提高甲内燃机的效率就要让燃料充分燃烧，减少热量的损失，即减少机械摩擦损失、减少机械散热和尾气带走的热量.
