期中复习专题06 热机的效率 （20页PPT）九上物理人教版2024 期中复习 知识点+习题

(共20张PPT)
人教版2024九年级上册
专题06 热机的效率
期中复习
思维导图
1
知识剖析
知识点1 燃料的热值
燃料
知识讲解
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.
2
知识剖析
知识点1 燃料的热值
燃料的热值
知识讲解
燃料的种类很多，由于燃料的成分不同，相同质量的不同燃料在完全燃烧时放出的热量通常不同，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)概念：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫作这种燃料的热值，热值用字母q表示.
(2)单位：固体、液体燃料的热值单位是焦每千克，符号是J/kg,气体燃料的热值单位一般是焦每立方米，符号是J/m .
2
知识剖析
知识点1 燃料的热值
燃料的热值
知识讲解
(3)物理意义：热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量.如汽油的热值为4.6×10 J/kg,它表示1kg的汽油完全燃烧时所放出的热量是4.6×10 J.
(4)放热计算：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，由热值定义可得q=Q放/m,则Q放=mq.
(5)对燃料热值的理解
固有性质 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
完全燃烧 燃料只有完全燃烧时放出的热量才等于根据热值计算出的热量如果没有完全燃烧，放出的热量比按热值计算出的热量要小，但这时不能说燃料的热值变小.在实际生产生活中，完全燃烧是很难达到的一种状态
1
知识剖析
知识点2 热机的效率
燃料的有效利用
知识讲解
根据生活经验可知，用煤气灶、锅炉、煤炉等烧水时只有被水吸收的热量才是有用的，但该热量只占燃料燃烧放出的热量的一部分，燃料的热量不能被完全利用，具体原因是多样的，如图所示.
2
知识剖析
知识点2 热机的效率
提高燃料利用率的途径
知识讲解
(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
知识剖析
知识点2 热机的效率
内燃机中燃料燃烧的能量流向图
知识讲解
如图所示，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.
4
知识剖析
知识点2 热机的效率
热机的效率
知识讲解
(1)定义：用来做有用功的这部分能量与燃料完全燃烧放出的热量之比.
(2)计算公式：由热机效率的定义可知，热机效率等于用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比，故热机效率的计算公式可写作
(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个重要指标.
(4)常见热机的效率：蒸汽机6%～15%,汽油机20%～40%,油机30%～45%.
5
知识剖析
知识点2 热机的效率
提高热机效率的主要途径
知识讲解
(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)保证良好的润滑，减小机械摩擦.
综合训练
考点1 燃料燃烧时的能量转化
1．（2024秋 汕头校级期中）如图所示是一个香薰炉，点燃炉内蜡烛加热香薰液，一会儿，房间内充满了香气。对该过程分析正确的是（　　）
A．蜡烛燃烧将内能转化为化学能
B．香薰液通过做功增加内能
C．香薰液吸热升华变成香气
D．香气弥漫是扩散现象
A、蜡烛燃烧过程中把化学能转化为内能，故A错误；
B、香薰液吸收热量、内能增加，是通过热传递增加内能，故B错误；
C、香薰液吸热，由液态变为气态，是汽化现象，故C错误；
D、两物质在相互接触时，发生分子彼此进入对方的现象称为扩散，香气弥漫是扩散现象，故D正确。
故选：D。
D
典例分析
综合训练
考点2 燃料热值的影响因素
2．（2024秋 利辛县校级期中）下列关于热的说法中正确的是（　　）
A．冬天搓手取暖是利用热传递来改变内能
B．燃料燃烧时放出的热量越多，它的热值就越大
C．物体放出热量时，温度一定降低
D．一个物体温度升高，它的内能一定增加
A．冬天搓手取暖是利用做功来改变内能，故A错误，不符合题意；
B．热值是燃料的一种特性，与放出热量的多少无关，故B错误，不符合题意；
C．物体放出热量时，温度不一定降低，晶体在凝固过程中放热，但温度保持不变，故C错误，不符合题意；
D．一个物体温度升高，它的内能一定增加，温度降低，它的内能一定减少，故D正确，符合题意。
故选：D。
D
典例分析
综合训练
考点3 固体和液体的热值计算
3．（2024秋 华安县校级期中）质量为6kg、热值为q＝3.0×107J/kg、比热容为2.4×103J/（kg ℃）的酒精，用去了三分之一，剩下的酒精（　　）
A．热值变为2×107J/kg
B．完全燃烧可以放出6×107J的热量
C．比热容为2.4×103J/（kg ℃）
D．燃烧是把内能转化为化学能
A、酒精用去了三分之一，燃料的质量变小、种类不变，酒精的热值不变，还是3.0×107J/kg，故A错误；
B、由题意得，6kg酒精用去三分之一，剩余的质量为4kg，所以剩余酒精完全燃烧可放出的热量：Q放＝mq＝4kg×3×107J/kg＝1.2×108J，故B错误；
C、酒精用去了三分之一，状态、种类不变，酒精的比热容不变，酒精的比热容还是2.4×103J/（kg ℃），故C正确；
D、酒精燃烧时，将酒精的化学能转化为内能，故D错误。
故选：C。
C
典例分析
综合训练
考点4 气体的热值计算
4．（2024秋 中江县期中）小聪在家用天然气灶烧水，在标准大气压下，将5kg水从20℃加热至沸腾，完全燃烧了0.08m3的天然气。此过程中（　　）[c水＝4.2×103J/（kg ℃），q＝4.0×107J/m3]
A．燃料的化学能转化为机械能
B．水吸收的热量是4.2×105J
C．天然气燃烧放出的热量是3.2×106J
D．天然气灶烧水的热效率约是13%
A、燃料具有化学能，燃料燃烧时，将燃料的化学能转化为内能，故A错误；
B、在标准大气压下，水的沸点是100℃，水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×5kg×（100℃﹣20℃）＝1.68×106J，故B错误；
C、天然气完全燃烧时放出的热量：Q放＝qV＝4.0×107J/m3×0.08m3＝3.2×106J，故C正确；
D、天然气灶烧水的热效率：η100%100%＝52.5%，故D错误。
故选：C。
C
典例分析
综合训练
考点5 比较不同燃料的热值大小
5．（2024秋 新华区期中）如图是小明“探究燃料燃烧的放热能力”的两组实验装置，关于该实验，下列说法正确的是（　　）
A．通过加热时间反映烧杯内水吸收的热量
B．需控制两烧杯内水升高的温度相同
C．需控制酒精和碎纸的质量相同，两烧杯内水的质量相同
D．酒精和碎纸燃烧放出的热量全部被水吸收
A．该实验加热方式不同，相同时间内水吸收的热量不同，故A错误；
B．实验时通过比较等质量的水升高的温度，从而得到水吸收热量的多少的关系，最终比较出两种燃料的放热能力；所以不需要控制水升高的温度相同，而应该控制水的质量相等，故B错误；
C．两烧杯内水的质量相同，可以根据水升高的温度比较水吸收热量的多少，从而比较燃料燃烧放出热量的多少；再控制燃料的质量相等，根据燃料完全燃烧放出热量的多少可以比较酒精和碎纸的放热本领，故C正确；
D．酒精和碎纸燃烧放出的热量有的被水吸收，有的散失在空气中等等，故D错误。
故选C。
C
典例分析
综合训练
考点6 热机的效率公式与计算
6．（2024秋 西昌市期中）为了节约能源，需要提高热机效率，关于提高热机效率，下列说法正确的是（　　）
A．尽量使用热值大的燃料
B．采用先进的制造技术，能将热机的机械效率提高到100%
C．尽量增加热机工作时间
D．尽量减少废气带走的热量
A．使用热值大的燃料时，完全燃烧相同质量的燃料，可以产生更多的热量，但是不能提高热机效率，故A错误；
B．由于摩擦等因素的存在，也无法将热机的机械效率提高到 100%，故B错误；
C．增加热机工作时间，可以增加对外做的有用功，但是不能提高热机效率，故C错误；
D．减少废气带走的热量可以增加燃料产生热量的利用率，可以提高热机的效率，故D正确。
故选：D。
D
典例分析
综合训练
考点7 热机的效率的概念
7．（2024秋 丰润区期中）下列关于热机和热值说法正确的是（　　）
A．所用燃料的质量越多，燃料热值越大
B．热机功率越大，热机效率越高
C．热机消耗的燃料越多，热机的效率越低
D．尽量使热机保持良好润滑，可以提高热机效率
A、热值是燃料的一种特性，与燃料质量的大小无关，故A错误；
B、热机的效率等于有用功与燃料完全燃烧放出热量的比值，而热机的功率是指热机做功的快慢，二者没有必然的联系，故B错误；
C、热机的效率等于有用功与燃料完全燃烧放出热量的比值，与热机消耗燃料的多少无关，故C错误；
D、尽量使热机保持良好润滑，减少额外功，可以提高热机效率，故D正确。
故选：D。
D
典例分析
综合训练
考点8 常见热机的效率
8．（2024秋 永寿县校级期中）2024年4月25日，搭载着神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭（如图）在酒泉卫星发射中心成功发射。下列说法正确的是（　　）
A．火箭的燃料燃烧得越充分，热值越大
B．火箭发动机工作过程中的热机效率是100%
C．火箭“体内”的液氢燃料温度低至﹣253℃，内能为零
D．火箭搭载着飞船升空的过程中，飞船的重力势能越来越大
A．热值是燃料的特性，与燃料的种类有关，与燃烧情况无关，所以火箭的燃料燃烧得越充分，热值不变，故A错误；
B．由于火箭发动机在工作时，不可避免地会产生一些能量损失，所以火箭发动机在工作过程中，其热机效率并不能达到100%。故B错误；
C．一切物体在任何情况下都具有内能，所以火箭“体内”的液氢燃料温度低至﹣253℃，内能不为零，故C错误；
D．火箭搭载着飞船升空的过程中，飞船的质量不变，由于高度不断增大，重力势能越来越大，故D正确。
故选：D。
D
典例分析
综合训练
考点9 燃料燃烧释放的能力的流向
9．（2024秋 玉林期中）汽车发动机一般是汽油机，汽油的热值为4.5×107J/kg。某内燃机的能量流向如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．该汽油机的效率为35%
B．1kg的汽油燃烧能够释放4.5×107J/kg的能量
C．换用热值较大的燃料，热机效率会提高
D．如果改进技术，汽油机的效率就可以达到100%
A．由图可知，有用功的能量：100%﹣25%﹣40%＝35%，所以该内燃机的效率为35%，故A正确；
B．由题意可知，汽油的热值为4.5×107J/kg，则1kg的汽油完全燃烧能够释放的能量为：Q放＝mq＝1kg×4.5×107J/kg＝4.5×107J，故B错误；
C．热值大只是代表在充分燃烧的情况下其放出的热量多，与提高热机效率无关，故C错误；
D．汽油机工作时要克服机械间的摩擦做额外功，同时存在热散失，并且废气带走大部分能量，所以热机的效率不能达到100%，故D错误。
故选：A。
A
典例分析
综合训练
考点10 热机效率公式的定性比较
10．（2024秋 花溪区校级期中）汽油作为汽车的常用燃料，它的热值是4.6×107J/kg，下列说法正确的是（　　）
A．1kg汽油无论是否完全燃烧，都能放出4.6×107J的热量
B．1kg汽油的热值与500g汽油的热值相同
C．消耗的汽油越多，发动机的效率越高
D．做好保养，可以使发动机的效率达到100%
AB、燃料的热值是指燃料完全燃烧放出的热量与质量的比值，其大小与燃烧情况无关，与燃料的质量无关，故A错误，B正确；
C、热机的效率是指热机用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，与消耗汽油的多少无关，燃烧汽油的汽车属于热机，故C错误；
D、使用任何机械，其效率都不能达到100%，故D错误。
故选：B。
B
典例分析