《分子热运动》同步练习
1.2016年8月．我国发射了全球首颗量子卫星，为纪念墨子，这个全球首颗量子卫星被命名为“墨子号”．发射卫星和火箭常使用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢具有（ ） A.较小的密度?B.较大的比热容?C.较低的沸点?D.较高的热值21·cn·jy·com
2.质量相同的甲乙两种燃料，完全燃烧放出的热量比为2：1，则它们的热值比为（ ） A.2：1????B.1：2????C.4：1????D.1：4www-2-1-cnjy-com
3.有关燃料燃烧及燃料的热值，下面说法正确的是（ ） A.燃料燃烧的过程中内能转化为化学能 B.燃料的热值越大，燃烧过程中放出的热量越多 C.燃料的热值与燃料的燃烧情况有关 D.以上说法均不正确【出处：21教育名师】
4.已知烟煤的热值是2.9×107J/kg，那么（ ） A.2kg的烟煤燃烧时，一定能放出热量是5.8×107J B.1kg的烟煤完全燃烧时，一定能放出热量是2.9×107J C.1kg的烟煤温度降低 1℃时放出热量是2.9×107J D.10kg烟煤的热值为2.9×108J/kg21教育名师原创作品
5.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0.1kg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/变小/不变）．21*cnjy*com
6.汽车发动机一般是柴油机或汽油机，它把燃料燃烧放出的 ______ 能转化为机械能，完全燃烧0.1kg的汽油能够获得 ______ J的能量；（汽油的热值为4.6×107J/kg）汽车发动机常用循环流动的水来帮助它散热，主要是利用了水的 ______ 较大的特点．小明同学阅读了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，请根据给出的信息，计算该内燃机的效率为 ______ ．
7.有一种汽油500克，完全燃烧可以放出2.3×107焦的热量，现有这种汽油3千克，其热值为 ______ 焦/千克．假如某种无烟煤热值是3.36×107?J/㎏，如果将5㎏从15℃的水烧到95℃，需要完全燃烧 ______ ㎏这种无烟煤（假设燃烧的热量全部被水吸收）．
8.5kg酒精完全燃烧放出的热量是1.5×108J，则酒精的热值是 ______ J/kg；一杯酒精，倒掉一部分后，它的热值会 ______ （选填“变大”、“变小”或“不变”）．
9.汽油机等内燃机中，燃料燃烧释放的能量并不会全部用来做有用功，试在如图中的括号①、②内填出能量流失的形式． ① ______ ② ______ 已知某台汽油机的效率是30%，如果这台汽油机用来做有用功的能量是9×104J，则这段时间里汽油机消耗了 ______ g的汽油（假设汽油的热值为4×107J/kg）．
10.小明学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热容已知．（注：燃料完全燃烧放出的热量用Q放=mq计算，其中，q表示燃料的热值，m表示燃料的质量）．自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系，他组装了如图所示的装置进行实验． （1）为了保证实验结论的可靠性，小明择了两套相同的装置，在实验中他还应控制：煤油和菜籽油的质量及烧杯中水的质量 ______ （选填“相同”或“不同”）． （2）在确保实验的可靠性的前提下进行实验，实验记录如表所示．分析表中数据可得：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 ______ ． 21教育网
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后水温/℃
煤油
25
44
菜籽粙
25
34
（3）小明还想利用这种实验方案测量出煤油和菜籽油的热值的大小，那么小明还需要在装置图的基础上补充的实验仪器是： ______ ．利用此实验方法计算出的热值将比真实值 ______ （填“偏大”或“偏小”），理由是： ______ ．www.21-cn-jy.com
答案与解析
1.D????
解：发射卫星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时，可以释放出更多的热量，故D正确． 故选D． 热值是指1千克的某种燃料完全燃烧后释放的能量，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，释放出的热量越多，所以在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小． 本题考查学生对热值定义的掌握情况，需要根据火箭的具体应用来分析．
2.A????
解：由题知，质量之比m1：m2=1：1，这两种燃料完全燃烧放出的热量之比Q1：Q2=2：1， 由Q放=mq得两种燃料的热值之比： q1：q2=：=：=2：1． 故选：A． 知道两种燃料放出热量和质量之比，利用燃料完全燃烧放热公式Q放=mq求这两种燃料热值之比． 本题考查了学生对燃料完全放热公式Q放=mq的掌握和运用，因为是求比值，要细心，防止因颠倒而出错！2·1·c·n·j·y
3.D????
解：A、燃料燃烧的过程中，是将化学能转化为内能的过程，故A错误； B、燃料燃烧放出的热量与是否完全燃烧、燃料的热值和质量都有关系，因此热值大的燃料不一定放出的热量多，故B错误； CD、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C错误，D正确． 故选D． 热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关． 本题考查了学生对燃料热值是燃料特性的理解与掌握，是经常考的题型，充分理解“热值只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关”．21cnjy.com
4.B???
. 解：A、2kg的烟煤完全燃烧时，根据Q=mq=2kg×2.9×107J/kg=5.8×107J，所以2kg的烟煤燃烧时不一定完全燃烧，则放出的热量不一定是5.8×107J，故A错误； B、因为烟煤的热值是2.9×107J/kg，所以1kg的烟煤完全燃烧，一定能放出2.9×107J?的热量，故B正确； C、1kg的烟煤温度降低放出的热量与物质的热值无关，所以C错误； D、10kg烟煤的热值不变，仍是2.9×107J/kg，不是2.9×108J/kg；故D错误； 故选B． 1kg某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值．热值是燃料的一种特性，与燃料的质量体积以及是否完全燃烧都无关． 本题考查对比热容和热值是物质的一种特性的理解，此题属于常见题型．
5.1.43×107；不变
解：（1）0.1kg氢气完全燃烧放出的热量：Q放=mq=0.1kg×14.3×107J/kg=1.43×107J； （2）热值是物质的一种特性，与物质的质量、体积大小无关，所以一罐氢气用去一半，剩下的氢气热值不变． 故答案为：1.43×107；不变． （1）知道氢气的热值和氢气的质量，利用Q放=mq求完全燃烧放出的热量； （2）热值是物质的一种特性，它的大小和物质的种类有关，和物体的质量、体积大小无关． 本题考查了学生对密度公式的掌握和运用，知道使用氧气前后瓶内氧气的体积不变是本题的关键；热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关．【来源：21·世纪·教育·网】
6.内；4.6×106；比热容；30%
解：（1）由课本基础知识可知：内燃机工作时将内能转化为机械能； 汽油的热值q=4.6×107J/kg，完全燃烧的汽油质量m=0.1kg， 所以其放出的能量：Q=mq=0.1kg×4.6×107J/kg=4.6×106J． （2）水的比热容最大，相同质量的水和其它物质相比，吸收相同的热量后，温度升高的最小，所以发动机里用水来做冷却剂． （3）由图示的能流图可知，总能量占1，损耗的能量占70%，所以汽油机的效率为30%． 故答案为：（1）内；4.6×106；（2）比热容；（3）30%． （1）根据课本中关于内燃机工作时的能量转化的基础知识即可获得此题的答案；利用汽油的热值，根据公式：Q=mq即可求得完全燃烧1kg的汽油能够获得的能量； （2）由于水的比热容在所有物质中最大，所以经常用水来做散热剂或冷却剂； （3）总能量减去浪费掉的能量，就是有效利用的能量，由此可以求得该内燃机的效率． 此题考查学生对内燃机能的转化、燃料燃烧放热的计算、水比热容大的应用以及热机效率的理解和掌握．21世纪教育网版权所有
7.4.6×107；5×10-2
解：汽油的热值为q=6×107J/kg； 如果将5㎏从15℃的水烧到95℃吸收的热量为Q=Cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×5kg×80℃=1.68×106J， 所以m===5×10-2kg． 故答案为：4.6×107；5×10-2． （1）已知汽油的质量和放出的热量，可以得到热值； （2）根据吸热公式Q=Cm△t求出吸收的热量；再根据m=求出燃料的质量． 此题考查学生有关热量的计算，熟知计算原理是关键．21*cnjy*com
8.3.0×107；不变
解：酒精的热值为：q=×107J/kg； 燃料的热值是燃料的特性，不随燃料质量的改变而改变， 所以一杯酒精，倒掉一部分后，质量变少，剩余酒精的热值不变，仍为3×107J/kg． 故答案为：3×107；不变． 由题可知燃烧的质量和放出的热量，可利用公式q=计算燃料的热值；燃料的热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，不随燃料质量的改变而改变． 本题考查了学生对热值概念及公式的理解和应用，注意燃料的热值是燃料的特性，与燃料质量的多少无关。【来源：21cnj*y.co*m】
9.散热和克服摩擦损失的能量；废气带走了大部分能量；7.5
解：（1）由图可知，能量流失的形式有： ①克服机械间的摩擦损失了一部分能量； ②排放的废气带走大部分能量； （2）因为η=，所以Q放===3×105J， 因为Q放=mq， 所以m===0.0075kg=7.5g． 故答案为：①散热和克服摩擦损失的能量；②废气带走了大部分能量；7.5． （1）根据内燃机燃料燃烧能量走向示意图回答； （2）知道汽油机的效率和做有用功的能量，利用效率公式求燃料完全燃烧放出的热量，再根据Q放=mq求消耗汽油的质量． 本题考查了学生对内燃机燃料燃烧能量走向示意图、效率公式、燃料完全燃烧放热公式的了解与掌握，知道内燃机燃料燃烧能量走向示意图是本题的关键．【版权所有：21教育】
10.相同；煤油；天平；偏小；燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使Q放大于Q吸 2-1-c-n-j-y
解：（1）因燃料放出的热量与燃料的热值和质量有关，所以要探究煤油和菜籽油的热值的大小关系，必须控制燃料的质量相等；由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响，所以在实验中还应控制水的质量相等； （2）由图表数据可知在燃料燃尽后甲杯中的水温度升高得多，说明燃烧相同质量的燃料水吸收的热量多，煤油放出的热量多，所以煤油的热值较大； （3）要控制燃料的质量相等、水的质量相等，需要用天平来测量； 由于燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使Q放大于Q吸，所以利用此实验方法计算出煤油和菜籽油的热值比真实值要偏小些． 故答案为：（1）相同；（2）煤油；（3）天平；偏小；燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使Q放大于Q吸． 本题主要考查利用控制变量法和转换法设计实验的能力，由于燃料的热值不能直接测量，所以通过水温升高的度数大小来体现燃料的热值大小，又由于燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量多少有关，又与燃料的热值大小有关，所以在设计实验时应控制质量相同． 本题是一道关于热值的实验探究题，知道热值的意义；会用控制变量法和转换法设计探究实验是本题的解题关键．21·世纪*教育网
《热机》
《热机的效率》是人民教育出版社出版的《物理》九年级第十四章第二节的内容。本节内容是上一节内燃机知识的延续，通过本节内容的学习，可以使学生认识到内燃机工作时，燃料燃烧时放出的热量并不能全部利用，对内能的利用有更全面的认识，并为下节能量的转化与守恒作好准备。本节内容主要包括燃料的热值和热机的效率两个部分。
【知识与能力目标】
1．从生活中体会不同燃料燃烧释放热的本领不同，建立热值的概念。
2．能简单计算燃料燃烧放出的热量。
3．能说出热机工作时燃料释放能量的主要流向，知道什么是热机效率。
【过程与方法目标】
通过与机械效率的对比了解热机的效率，知道效率是评价投入、产出比的基本方法，并了解不同热机的效率值。
【情感态度价值观目标】
了解热机的使用对社会的贡献和带来的环境污染，感受到自然科学的发展和先进技术的应用在推进社会发展的同时，也造成了环境污染。21世纪教育网版权所有
【教学重点】
燃料的热值和热机的效率。
【教学难点】
理解热机效率
一、新课引入
1.燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机叫内燃机。常见的有汽油机和柴油机。
2.四冲程汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成。其中将机械能转化为内能的是压缩冲程；将内能转化为机械能的是做功冲程。21教育网
思考：内能从哪里来？燃料
二、新课教学
（一）燃料的热值
【想想议议】
同样烧开一壶水，使用不同的燃料，如用煤和干木柴，所消耗的燃料的质量是一样多吗？
相同质量的不同燃料，燃烧时放出的热量一样多吗？
【引导】经验告诉我们，等质量的煤和干木柴充分燃烧，煤放出的热量要比干木柴多得多。我们用热值这个概念来表示燃料放出热量的本领。21·cn·jy·com
【讨论总结】
1.燃料的热值
（1）定义 某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。定义式：
（2）物理意义 干木柴的热值是1.2×107J/kg，其物理意义为1kg干木柴完全燃烧放出的热量是1.2×107J。2·1·c·n·j·y
（3）热值的单位是焦每千克(J/kg)。
（4）说明——气体燃料的热值
对某些气体燃料完全燃烧放出的热量与其体积之比，叫做这种气体燃料的热值，其定义式为，热值在数值上等于在标准状态下1 m3的燃料完全燃烧放出的热量，单位为焦每立方米；符号：J/m3。【来源：21·世纪·教育·网】
2．了解燃料的热值表
带学生查看课本P23“一些燃料的热值”表，找出常见的燃料的热值，并说明它的物理意义。
不同物质的热值一般不同，所以热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与形态、质量、体积无关。
3．有关燃料燃烧放热的计算
燃料放出热量的公式：Q＝mq或Q＝Vq。
练习：根据热值表，计算一下10t氢完全燃烧放出多少J的热量？再算算，若用干木柴完全燃烧来获得这些热量，需要多少t干木柴？21·世纪*教育网
(学生板演，注意步骤。其余学生以小组为单位讨论、交流。)
答案：1.4×1012J；116.7t
二、热机的效率
【提问】用煤气灶烧水时，煤气能完全燃烧吗？煤气燃烧放出的热量能全部被水吸收吗？哪一部分是有效利用的能量？21cnjy.com
【总结】煤气不能完全燃烧；装水的容器、煤气灶吸收一部分能量；高温的烟气带走一部分能量等；只有水吸收的热量才是有效的。www.21-cn-jy.com
【联系】在内燃机中燃料是否能够完全燃烧？燃料燃烧释放的能量都到哪里去了？
【多媒体展示】内燃机能量流向图：
(共同分析能量流向图。找出提高燃料利用率的途径。)
【讨论与总结】
1.用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率，即η＝。
2.热机效率是热机性能的重要指标。（多媒体展示热机效率的图片）
3.提高热机效率的途径
①提高燃料利用率，使燃料充分燃烧；②改进热机，减少各种能量损失；③充分利用废气的能量；④注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的能量。
【例题讲解】一台大型推土机的推力约为3×104N，匀速推着土总行程达10km，消耗柴油约30.3kg，求推土机上装的柴油机的热机效率。(从课本第23页中查找汽油的热值)
三、课堂总结：
燃料的热值及其理解、燃料完全燃烧释放热量的计算、热机的效率及提高的途径
四、布置作业：
1.课后阅读 P25“从火车到火箭”，了解热机发展的过程
2.课后作业“动手动脑学物理”2、3小题。
五、板书设计：
热机的效率
一、燃料的热值
定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比。
单位：J/kg或J/m3
公式：Q放＝mq或Q放＝Vq
二、热机的效率
定义：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。
公式：η＝
提高燃料利用率的重要措施
