3.4 燃料的热值 热机及其效率
一、燃料的热值
1．某种燃料 完全燃烧 放出的 热量 与其 质量 的比叫做这种燃料的热值。热值在数值上等于 1 kg某种燃料完全燃烧放出的 热量 。热值的单位是由热量的单位和质量的单位 组合 而成。热值的单位是焦每千克，符号是 J/kg 。
2．如果用Q放表示燃料完全燃烧放出的热量，q表示燃料的热值，m（或V）表示燃料的质量（或体积）。Q放= mq 或Q放= Vq 。
3．热值是反映燃料自身 性质 的物理量。不同燃料的热值一般 不同 。质量相同的不同物质，热值越大，完全燃烧放出的热量 越多 。氢热值较 大 。
4．人们在原始社会就燃烧柴薪来取暖、烧饭，这是利用内能 加热 ；而古老的热机——蒸汽机利用内能 做功 。
二、热机
5．热机原理：燃料通过燃烧释放 内能 ，传给工作物质——水和水蒸气，工作物质膨胀 做功 ，将 内 能转化为 动 能。
6．利用 内能 做功的机械—— 热机 。热机的发明及广泛使用，使人类迈入了 工业 化社会，对人类社会发展起到了 重要 的作用。
7．燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机叫做 内燃 机。内燃机分为 汽油 和 柴油 两大类，它们分别用 汽油 和 柴油 作为燃料。
8．汽油机气缸上部有 进气 门和 排气 门，顶部有 火花塞 ，下部有活塞，活塞用 连杆 跟曲轴相连。汽油机由 吸气 、 压缩 、 做功 、 排气 四个冲程不断循环来保证连续工作的。两气门都关闭，活塞上行是 压缩 冲程，活塞下行是 做功 冲程。在压缩冲程，活塞的 机械 转化为汽油和空气混合物的 内能 ；在做功冲程，燃气的 内能 转化为活塞的 机械 。在四冲程内燃机的工作循环中，只有 做功 冲程对外做功，其他三个冲程靠飞轮的 惯性 完成。
9．柴油机的构造与汽油机相似，柴油机通过压缩 空气 直接点燃柴油，因此柴油机气缸顶部没有 火花塞 ，而有一个 喷油嘴 。由于柴油机对空气的压缩程度比汽油机更高，在做功冲程中气体的压强也大于汽油机，输出的功率 更大 。
10．柴油机比较 ，主要应用于载重汽车、 、 、 上，汽油机比较 ，主要应用于小汽车、 。
三、热机效率
11．用来做 有用功 的能量跟燃料完全燃烧放出的 热量 之比，叫做热机效率。用公式表示为 。热机效率是热机 性能 的重要指标。蒸汽机的效率很低，只有6%~15%；汽油机的效率为 20%~30% ；柴油机的效率为 30%~45% 。热机效率高，在做功 相同 的情况下，消耗的燃料 更少 ，从而节约 能源 ，减少 污染 。21*cnjy*com
12．在热机能量损失中， 废气 带走的能量最多，设法利用 废气 的能量，是提高燃料利用率的重要 措施 。在设计和制造热机时，要不断改进和创新，以减少各种能量的 损失 ，提高 效率 。
13．早期的飞机是由 内燃机 提供动力的。现代飞机上越来越多地使用 喷气 发动机，它向后喷出气体，从而获得前进的动力。在功率相同时，喷气式发动机比 内燃 机更轻便。喷气式发动机分空气喷气发动机和火箭喷气发动机。火箭喷气发动机自带 燃料 和氧化剂，可以在大气层 外 工作，用来发射人造卫星和宇宙 飞船 。我国的火箭发动机居世界先进行列。
四、能量的转化和守恒
14．能量既 消灭 ，也不会 凭空产生 ，它只会从一种 形式 转化为 其他形式 ，或者从一个 物体 转移到 其他物体 ，而在转化和 转移 的过程中，能量的总量 保持不变 。这就是能量 守恒 定律。
15．能量守恒定律是自然界最 普遍 、最 重要 的基本定律之一。在行驶的汽车中，燃料的 化学 能通过燃烧转化为燃气的 内 能，再通过热机做功把 内 能转化为 机械 能。在这个过程中，燃料的化学能一部分转化为 机械 能，一部分转化成了热机和周围环境的 内 能。
16．一切运动都会产生 热 ，这个能量无法再利用。能量转化有 方向 性。永动机根本不可能 制造 。
考点一：燃料的热值
例1 （2016南京）利用如图所示的装置，运用控制变量法，通过观察现象即可比较酒精和碎纸热值大小。为完成实验，要求（ ）
A．酒精和碎纸的质量相同，两只烧杯内水的质量相同
B．酒精和碎纸的质量不同，两只烧杯内水的质量不同
C．酒精和碎纸的质量相同，两只烧杯内水的质量不同
D．酒精和碎纸的质量不同，两只烧杯内水的质量相同
【解析】燃料的热值是燃料完全燃烧放出的热量与质量之比。在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。所以控制燃料的质量；控制水的质量，比较升高的温度可以知道吸收热量的多少，从而知道哪个的热值大。故选A。
【答案】A。 【点评】本题考查了燃料的热值，利用控制变量法。是一道基础题。
【变式跟进1】（2017益阳）随着我国航天技术的发展，我国正在研制大功率液氢发动机。研制这种发动机，主要是氢具有 （ ）
A．较小的密度 B．较大的比热容
C．较低的沸点 D．较大的热值
【解析】燃料的热值是燃料完全燃烧放出的热量与质量之比。是燃料本身的性质。与燃料的种类有关，不同燃料热值一般不同。氢的热值大。故选D。
【答案】D。 【点评】本题考查了燃料的热值。是一道基础题。
考点二：热机
例2（2017衡阳）如图所示是四冲程汽油机工作示意图，其中具有很明显的内能转化为机械能的冲程是 （ ）
【解析】汽油机的一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。判断属于哪个冲程，一要看气门状态，二要看活塞状态才能确定是哪个冲程，一只气门开，一只气门关闭，活塞下行是吸气；活塞上行是排气。两只气门都关闭，活塞上行是压缩，是活塞的机械能转化为汽油和空气混合物的内能；活塞下行是做功，燃气的内能转化为活塞的机械能。故选C。
【答案】C。 【点评】本题考查了内燃机的工作循环。是一道基础题。
【变式跟进2】（2017海南）如图所示，塞子从试管口跳出，是由于水蒸气对塞子做了功，这个过程中能量的转化是 （ ）
A．内能转化为机械能
B．化学能转化为内能
C．机械能转化为内能
D．只有内能的转移
【解析】热机的工作原理是燃料通过燃烧将化学能转化为内能，传给工作物质——水或水蒸气，工作物质膨胀做功，将燃气的内能转化为活塞的机械能。故选A。
【答案】A。 【点评】本题考查了热机的工作原理。是一道基础题。
考点三：热机效率
例3（2017枣庄）如图是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率是
A．25% B．35% C．40% D．75%
【解析】热机效率是用来做有用功的能量跟燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机效率。热机效率是热机性能的重要指标之一。热机效率是比值无单位，通常用百分数表示。有用机械能所占百分比=1-40%-25%=35%。故选B。
【答案】B。 【点评】本题考查了热机效率，是一道基础题。
【变式跟进3】（2017岳阳）随着人们的生活水平的提高，汽车走进千家万户。关于小汽车涉及的知识说法正确的是 （ ）
A．用甘油做发电机的冷却剂。
B．发动机做功冲程将内能转化为机械能
C．精心保养可使发电机的效率达到100%
D．排出的尾气对环境没有任何污染
【解析】汽油机是汽车的心脏。汽油机的一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。判断属于哪个冲程，一要看气门状态，二要看活塞状态才能确定是哪个冲程，一只气门开，一只气门关闭，活塞下行是吸气；活塞上行是排气。两只气门都关闭，活塞上行是压缩，是活塞的机械能转化为汽油和空气混合物的内能；活塞下行是做功，燃气的内能转化为活塞的机械能。汽油机用比热容较大的水作为冷却剂散热。由于汽油机散热和废气排出，机械效率较低；排出的废气污染环境。有内能故选B。
【答案】B。 【点评】本题考查了热机即环境保护。是一道基础题。
考点四：能量转化与守恒
例4（2017兰州）学习能量守恒后，下列说法中不正确的是 （ ）
A．能量在转化过程中是守恒的，所以能源是“取之不尽，用之不竭”的
B．植物的光合作用是将光能转化为化学能
C．为了节约能源，我们应该从小养成“人走灯关”的好习惯
D．在能源的利用中，总会有一部分能量未被利用就损失了
【解析】能量既不会消灭，也不会创生。能量只会转化或转移，在转化或转移过程中能量总量保持不变。但是，在转化或转移过程中，有的能量可再次利用，有的能量不可逆转，例如人体跑步消耗了化学能，转化为机械能和内能，使人体发热，必须散热，散去的热的能量无法再利用。也就是说能量转化有方向性，消耗完的能量不可再利用，利用能量有代价。故选A。
【答案】A。 【点评】本题考查了能量守恒定律，是一道基础题。
【变式跟进4】（2016内江）以下四幅图中，关于能量转化说法错误的是 （ ）
A.图甲所示，过山车向下运动时是重力势能转化为动能
B.图乙所示，水电站将水的机械能转化为电能
C.图丙所示，自行车运动员奋力蹬车时，人体内的一部分化学能转化为动能
D.图丁所示，汽车在刹车过程中，刹车片会发热，将内能转化为动能
【解析】能量既不会消灭，也不会创生。能量只会转化或转移，在转化或转移过程中能量总量保持不变。但是，在转化或转移过程中，有的能量可再次利用，有的能量不可逆转，例如人体跑步消耗了化学能，转化为机械能和内能，使人体发热，必须散热，散去的热的能量无法再利用。也就是说能量转化有方向性，消耗完的能量不可再利用，利用能量有代价。汽车刹车过程中，克服摩擦做功，将机械能转化为内能。故选D。www.21-cn-jy.com
【答案】D。 【点评】本题考查了能量守恒定律，是一道基础题。
选择题
1．（2016益阳）如图是汽油机工作时的四个冲程，其中属于做功冲程的是 （ ）
【解析】汽油机的一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。判断属于哪个冲程，一要看气门状态，二要看活塞状态才能确定是哪个冲程，一只气门开，一只气门关闭，活塞下行是吸气；活塞上行是排气。两只气门都关闭，活塞上行是压缩，是活塞的机械能转化为汽油和空气混合物的内能；活塞下行是做功，燃气的内能转化为活塞的机械能。故选C。
【答案】C。 【点评】本题考查了内燃机的工作循环。是一道基础题。
2．（2016内江）以下机械属于热机的是 （ ）
A．火箭发动机 B．发电机 C．滑轮组 D．洗衣机
【解析】热机分为内燃机和蒸汽机。喷气式发动机分空气喷气发动机和自带燃料和氧化剂的火箭喷气发动机。故选A。21教育名师原创作品
【答案】A。 【点评】本题考查了喷气发动机分空气喷气发动机和火箭喷气发动机。是一道基础题。
3．（2017江西）在汽油机的做功冲程中，高温、高压的燃气推动活塞运动做功，则下列说法正确的是 （ ）2-1-c-n-j-y
A．燃气的内能减少，温度升高
B．燃气的内能增加，温度升高
C．燃气的内能减少，温度降低
D．燃气的内能增加，温度降低
【解析】汽油机的一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。判断属于哪个冲程，一要看气门状态，二要看活塞状态才能确定是哪个冲程，一只气门开，一只气门关闭，活塞下行是吸气；活塞上行是排气。两只气门都关闭，活塞上行是压缩，是活塞的机械能转化为汽油和空气混合物的内能；活塞下行是做功，燃气的内能转化为活塞的机械能。故选C。
【答案】C。 【点评】本题考查了汽油机的工作循环中的能量转化。是一道基础题。
4.（2017湘潭）下列所示的工具工作过程中使用热机的是（ ）
【解析】内燃机分为汽油机和柴油机。故选B。
【答案】B。 【点评】本题考查了内燃机。是一道基础题。
5． （2016陕西）精细陶瓷以硬度大、耐高温、绝缘性好、有的还有高透光性等特点成为当代新材料之一。下列陶瓷制品中主要利用耐高温这一物理属性的是 （ ）
A．陶瓷制成的汽油机火花塞
B．陶瓷刀具
C．陶瓷制成的光导纤维
D．陶瓷制成的人工膝关节
【解析】陶瓷具有耐高温的物理属性应用于汽油机的火花塞。陶瓷刀具利用硬度大特点；光导纤维利用高透光性特点；人工膝关节利用硬度等特点。故选A。www-2-1-cnjy-com
【答案】A。 【点评】本题考查了材料的物理属性。是一道基础题。
6．（2017常德）下列说法正确的是 （ ）
A．八月桂花飘香，可以说明分子的热运动
B．沿海地区昼夜温差小，是因为水的比热容较小
C．冰在熔化过程中，温度与内能均保持不变
D．内燃机在做功冲程中，将机械能转化为内能
【解析】桂花香可以说明分子热运动；沿海地区昼夜温差小是因为水的比热容大；冰在熔化过程中吸收热量内能增加，温度不变；内燃机在做功冲程将内能转化为机械能。故选A。
【答案】A。 【点评】本题考查了分子动理论、比热容、内燃机做功冲程能量转化及物态变化。是一道基础题。
7．（2016广州）下列说法正确的是 （ ）
A.内燃机是利用电能做功的机械
B.内燃机在做功冲程把内能转化为机械能
C.内燃机在压缩冲程把内能转化为机械能
D.随着技术的进步，内燃机的效率达到100％
【解析】热机分为内燃机和蒸汽机。喷气式发动机分空气喷气发动机和自带燃料和氧化剂的火箭喷气发动机。故选A。
【答案】A。 【点评】本题考查了喷气发动机分空气喷气发动机和火箭喷气发动机。是一道基础题。
8．（2017杭州）如图，汽油机处于工作过程中的某个冲程，对此冲程下列叙述正确的是（ ）
A．压缩冲程，机械能转化为内能
B．压缩冲程，内能转化为机械能
C．做功冲程，机械能转化为内能
D．做功冲程，内能转化为机械能
【解析】汽油机的一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。判断属于哪个冲程，一要看气门状态，二要看活塞状态才能确定是哪个冲程，一只气门开，一只气门关闭，活塞下行是吸气；活塞上行是排气。两只气门都关闭，活塞上行是压缩，是活塞的机械能转化为汽油和空气混合物的内能；活塞下行是做功，燃气的内能转化为活塞的机械能。故选A。
【答案】A。 【点评】本题考查了内燃机的工作循环。是一道基础题。
9．（2016长沙）如图，用酒精灯给试管中的水加热，一段时间后橡皮塞被冲开，下列说法正确的是 （ ）21世纪教育网版权所有
A．酒精灯中的酒精质量越大，酒精的热值越大
B．酒精燃烧放出的热量能全部被试管中的水吸收
C．试管中水的内能是通过热传递的方式增加的
D．橡皮塞被冲开的过程与内燃机的压缩冲程都是内能转化为机械能的过程
【解析】燃料的热值与燃料的种类有关，与质量无关；酒精燃烧放出的热量有部分被试管中的水吸收，试管本身、周围空气也吸收部分热量；试管中的水的内能是通过热传递方式增加的；活塞被冲开的过程与内燃机的做功冲程内能转化为机械能类似。故选C。
【答案】C。 【点评】本题考查了热值、热传递、热机能量转化。是一道基础题。
10．（2016黄石）下列说法正确的是 （ ）
A．家庭装修用的人造木板黏结剂中的甲醛扩散在空气中造成环境污染，这说明甲醛分子在不停地做无规则运动
B．“炙手可热”说明做功可以改变物体的内能
C．四冲程内燃机在压缩冲程将内能转化为机械能
D．以天然气为燃料，汽车发动机的效率可以达到100%
【解析】扩散现象说明分子在不停地做无规则运动；灸手可热说明热传递可以改变物体的内能；内燃机在压缩冲程将机械能转化为内能；由于热机工作必须散热，有能量散失，热机效率不可能达到100%。故选A。
【答案】A。 【点评】本题考查了分子动理论、改变内能的方法、内燃机工作过程能量转化、热机效率。是一道基础题。
11．（2016南充）下列说法中正确的是（ ）
A．固体和液体很难被压缩，说明物质的分子间存在斥力
B．物体吸收热量，内能增加，温度升高
C．1kg酒精比1g酒精的热值大
D．在热机的做功冲程中，机械能转化为内能
【解析】固体和液体很难压缩，说明物质的分子间存在斥力；晶体在熔化过程吸收热量内能增加，温度不变；燃料的热值与质量无关；在热机做功冲程内能转化为机械能。故选A。
【答案】A。 【点评】本题考查了分子动理论、物态变化、热值、内燃机能量转化。是一道基础题。
二、填空题
12．（2017哈尔滨）如图所示是四冲程汽油机工作时的压缩冲程，此过程中通过 方式使汽缸内燃料混合物的内能 （选填“增大”或“减小”）。
【解析】汽油机的一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。判断属于哪个冲程，一要看气门状态，二要看活塞状态才能确定是哪个冲程，一只气门开，一只气门关闭，活塞下行是吸气；活塞上行是排气。两只气门都关闭，活塞上行是压缩，是活塞的机械能转化为汽油和空气混合物的内能；活塞下行是做功，燃气的内能转化为活塞的机械能。故答案为：做功、增大。
【答案】做功、增大。 【点评】本题考查了内燃机的工作循环。是一道基础题。
13．（2017昆明）2017年5月18日，我国宣布可燃冰试采成功！中国成为世界上第一个掌握这项开采技术的国家，这个消息“不胫而走”，迅速传遍世界各地，是因为电磁波的传播速度与光的速度相同。可燃冰是天然气和水分子在低温高压下结合的水合物，因形似冰块却能燃烧而得名，科学家估算，其资源量甚至能够满足人类使用1000年。0.1m3天然气完全燃烧可释放4.2×106J热量，天然气的热值是 J/m3，若这些热量被水完全吸收，可使 kg水温度升高10℃。[C水=4.2×103J/（kg·℃）]。
【解析】天然气的热值；
水的质量。故答案为：4.2×107、100。
【答案】4.2×107、100。 【点评】本题考查了热值、热量的计算。是一道基础题。
14．（2017永州）汽车散热箱用水做冷却剂，是因为水的 。温度为20℃、质量为10kg的水温度升高50℃，吸收的热量是 J。【c水=4.2×103J/(kg?℃)】
【解析】散热箱用水做冷却剂是因为水的比热容较大。水吸收的热量
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×10kg×50℃=2.1×106J。
故答案为：比热容较大、2.1×106。
【答案】比热容较大、2.1×106。
【点评】本题考查了比热容、热量的计算。是一道基础题。
15．（2017安徽）农作物的秸秆可以回收加工制成秸秆煤。完全燃烧0.5kg的秸秆煤可放出 J的热量；若这些热量完全被质量为100kg，初温为20℃的水吸收，可使水温升高到 ℃ [已知q秸秆煤=2.1×107J/kg，C水=4. 2×103J/（kg·℃)]。【解析】秸秆煤放出的热量Q放=mq=2.1×107J/kg×0.5kg=1.05×107J。【出处：21教育名师】
水升高的温度。
水的末温t=t0+Δt=20℃+25℃=45℃。故答案为：1.05×107、45。
【答案】1.05×107、45。 【点评】本题考查了热值、热量的计算。是一道基础题。
16．（2017鄂州）我国是第一个宣布成功实现对可燃冰试开采中获得连续稳定产气的国家。可燃冰能直接点燃，由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质，1 m3 可燃冰在常温常压下可释放出164 m3的天然气。根据以上信息可知，可燃冰热值是 J/m3；若1 m3的可燃冰产生的天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则可将__________kg水从0℃升高到100℃。【已知天然气的热值为4.2×107J/m3。】
【解析】天然气的热值；
水的质量。故答案为：6.888×109、1.64×104。
【答案】6.888×109、1.64×104。 【点评】本题考查了热值、热量的计算。是一道基础题。
三、实验探究题
17．（2016宁波）在如图所示的“汽油机模型”实验中，厚壁有机玻璃圆筒内底装有两根与静电起电机相连接的放电针。
（1）将适量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机。如果观察到放电针放电，汽油燃烧，高温高压的气体膨胀 , 软木塞跳起。 即可模拟四冲程汽油机工作时的
冲程。
（2）实验时若发现点火装置不能工作，可用火柴替代放电针。为了点燃圆筒内的火柴，可用 会聚太阳光使其燃着。
（3）燃料（汽油）通过燃烧释放 能并转化为 能，这就是热机的工作 。
【解析】汽油机在做功冲程气体膨胀做功，燃气的内能转化为活塞的机械能。可用凸透镜对光会聚作用点燃汽油混合物。燃料通过燃烧释放内能并转化为机械能。故答案为：做功、做功、凸透镜、内、机械、原理。
【答案】做功、做功、凸透镜、内、机械、原理。
【点评】本题考查了内燃机的工作原理。是一道基础题。
四、计算题
18.（2017常熟）如图所示，1标准大气压下，普通煤炉把壶内20℃，5kg水烧开需完全燃烧一定质量的煤，此过程中，烧水效率为28%，为提高煤炉效率，浙江大学创意小组设计了双加热煤炉，即将原来炉壁间普通的填充材料换成水，在消耗等量煤烧开壶内初温相同，等量水的过程中，还可把炉壁间填装的10kg水从20℃加热至40℃， 以上过程中，【q煤=3×107J/kg，c水=4.2×103J/(kg·℃)】
问：（1）普通煤炉完全燃烧煤的质量有多大？
（2）双加热煤炉的烧水效率有多大？
【解析】此题煤燃烧的质量一定，放出的热量一定。炉壁间未装水和装水是提高炉效率的措施。
（1）炉壁间未装水，壶内的水吸收的热量Q1吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(100℃-20℃)=1.68×106J；煤完全燃烧放出的热量
。
需要普通煤的质量
（2）炉壁间装水，温水吸收热量
Q2吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×10kg×(40℃-20℃)=8.4×105J；
水吸收的热量Q=Q1吸+Q2吸=1.68×106J+0.84×106J=2.52×106J；
改进炉的效率。
故答案为：0.2kg、42%。
【答案】0.2kg、42%。
【点评】本题考查了热值、热量、效率的计算。是一道变式提高题。
一、选择题
1．（2017邵阳）2017年6月15日11时00分，我国在酒泉卫星发射中心用长征四号乙运载火箭，成功发射硬X射线调制望远镜卫星“慧眼”。运载火箭用氢做燃料，这是利用氢的（ ）
A．密度大 B．比热容大 C．热值大 D．内能大
【解析】燃料的热值是燃料完全燃烧放出的热量与质量之比。是燃料本身的性质。与燃料的种类有关，不同燃料热值一般不同。氢的热值大。故选C。
【答案】C。 【点评】本题考查了燃料的热值。是一道基础题。
2．（2017岳阳联考）如图是汽油机工作时的四个冲程，其中属于压缩冲程的是 （ ）
【解析】汽油机的一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。判断属于哪个冲程，一要看气门状态，二要看活塞状态才能确定是哪个冲程，一只气门开，一只气门关闭，活塞下行是吸气；活塞上行是排气。两只气门都关闭，活塞上行是压缩，是活塞的机械能转化为汽油和空气混合物的内能；活塞下行是做功，燃气的内能转化为活塞的机械能。故选B。
【答案】B。 【点评】本题考查了内燃机的工作循环。是一道基础题。
3．（2016怀化）关于热和能的知识，下列说法正确的是 （ ）
A．生火烧水，是利用做功的方法增大水的内能
B．北方的冬天的“暖气” 输送，用水做介质，是因为水的比热容小的特点
C．内燃机的做功冲程，是将内能转化为机械能
D．燃料燃烧放出了热量，所以能的总量增加
【解析】生火烧水是利用热传递改变水的内能；用水做介质输送“暖气”，是利用水的比热容较大的特点；内燃机做功冲程将内能转化为机械能；燃料燃烧将化学能转化为内能。故选C。
【答案】C。 【点评】本题考查了改变内能的方法、比热容、内燃机能量转化、热值。是一道基础题。
4．（2017北京）有关热现象，下列说法中正确的是 （ ）
A．组成物质的分子之间存在引力和斥力
B．在热传递过程中，吸收热量的物体温度升高
C．在四冲程内燃机中，做功冲程的功能是将机械能转化为内能
D．温度低于0℃的室外，水蒸气已不存在
【解析】组成物质的分子之间存在着引力和斥力；在热传递过程中，吸收热量的物体内能增加，温度不一定升高，如冰熔化过程；内燃机在做功冲程将内能转化为机械能；温度低于0℃，水以固态冰存在，但冰能升华成水蒸气。故选A。
【答案】A。 【点评】本题考查了改变内能的方法、分子动理论、内燃机能量转化、物态变化。是一道基础题。
5．（2017成都）2017年4月20 日，“天舟一号”货运飞船在文昌航天发射中心由“长征七号遥二”运载火箭成功发射升空。在它们加速升空的过程中，关于火箭搭载的“天舟一号”货运飞船的能量下列说法正确的是 （ ）
A.机械能的总量增大
B.机械能的总量变小
C.动能不变
D.内能变小
【解析】搭乘火箭的“天舟一号”加速升空，动能增大，重力势能增大，机械能增大，在火箭中，“天舟一号”的内能变化不能确定。故选A。
【答案】A。 【点评】本题考查了动能、重力势能、机械能、内能。是一道基础题。
6．（2017北京）为了比较两种新型保温材料甲和乙的保温效果，将这两种保温材料分别做成形状、结 构、厚度完全相同的保温筒，两保温筒内同时分别放置完全相同、温度均为80℃的恒温源，其截面图如图1所示。将两保温筒放在室温为20℃的房间内，每隔10min测 量一次两保温筒外表面A点和B点处的温度，根据记录的实验数据绘制的图像如图2所示，图中图像Ⅰ表示保温材料甲做成的保温筒外表面温度随时间变化的图像，图像Ⅱ表示保温材料乙做成的保温筒外表面温度随时间变化的图像。根据实验过程及图像，下列四个选项中，判断正确的是（ ）
A．单位时间内保温筒外表面的温度变化不能表示保温效果
B．甲材料的保温效果比乙材料的保温效果好
C．乙材料的保温效果比甲材料的保温效果好
D．如果把两保温筒内80℃的恒温源换成﹣18℃的恒温源，其它条件不变，则无法比较甲、乙两种保温材料的保温效果
【解析】单位时间保温筒外表面的温度变化可以表示保温效果；乙材料的保温效果比甲的保温效果好，原因是乙材料外表面单位时间温度变化小；如果把80℃恒温源换成-18℃的恒温源，其他条件不变，仍能比较甲、乙两种保温材料的保温效果。故选C。
【答案】C。 【点评】本题考查了材料的保温效果、能量的转移。是一道变式提高题。
7．（2017武威）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”。发射卫星的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
【解析】燃料的热值是燃料完全燃烧放出的热量与质量之比。是燃料本身的性质。与燃料的种类有关，不同燃料热值一般不同。氢的热值大。故选D。21*cnjy*com
【答案】D。 【点评】本题考查了燃料的热值。是一道基础题。
8．（2016绵阳）关于能量的转移和转化，下列判断正确的是（ ）
A．热量可以从低温物体转移到高温物体
B．能量转移和转化没有方向性
C．电取暖器辐射到房间里的热量可以再利用
D．汽车由于刹车散失的热量可以再自动地用来驱动汽车
【解析】能量自发从高温物体传递给低温物体，一直持续到温度相同为止，但在外界做功的情况下，热量可以从低温物体转移给高温物体，如电冰箱冷冻室；能量转化和转移有方向性，有些能量利用后不可能逆转再利用，例如跑步发热必须散热，无法再利用。故选A。
【答案】A。 【点评】本题考查了能量转化和转移。是一道基础题。
9．（2016自贡）下面是小明“物理学习笔记”中的摘录，其中错误的是（ ）
A．做功和热传递在改变物体的内能上是等效的
B．分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的
C．热量总是自发地从温度低的物体向温度高的物体传递
D．燃料的热值与燃料的总质量没有关系
【解析】做功和热传递在改变物体的内能上是等效的；分子间相互作用的引力和斥力同时存在；热量总是自发地从高温物体向低温物体传递；燃料的热值是燃料完全燃烧放出的热量与质量之比。是燃料本身的性质。与燃料的种类有关，不同燃料热值一般不同。热值与燃料质量无关。故选C。
【答案】C。 【点评】本题考查了能量的转化和转移、燃料的热值。是一道基础题。
二、填空题
10．（2016张家界）在内燃机的“吸气”“压缩”“做功”“排气”四个冲程中，将机械能转化为内能的是 冲程；常用水给内燃机降温，是因为水的 大。
【解析】内燃机的压缩冲程将机械能转化为内能。用水降温是因为水的比热容较大。故答案为：压缩、比热容。
【答案】压缩、比热容。 【点评】本题考查了内燃机能量转化、比热容的应用。是一道基础题。
11.（2017苏州）电火花发生器点燃塑料盒内的酒精气体能将盒盖喷出很远（如图）。此过程中的能量转化方式与汽油机的 冲程相类似，实验时在盒内滴人2×10-4kg酒精，这些酒精完全燃烧放出的热量是 J。(q酒精=3×107J/kg)
【解析】电火花发射器点燃盒内的酒精气体，燃气推动活塞做功，此过程的能量转化方式与汽油机的做功冲程类似。酒精燃烧放出的热量Q放=mq=2×10-4kg×3×107J/kg=6×103J。故答案为：做功、6000。21cnjy.com
【答案】做功、6000。 【点评】本题考查了燃料的热值、内燃机能量转化。是一道基础题。
12．（2017岳阳联考）2016年9月15日，长征二号FT2火箭托举着天宫二号空间实验室腾空而起，奔向太空。火箭使用的燃料是偏二甲肼。偏二甲肼燃烧过程中，其热值大小__________（选填“变小”、“不变”或“变大”）；火箭起飞时，煤油燃烧产生大量高温高压的燃气，燃气对火箭的推力达1.2×106N，这个力将“天宫二号”快速高高举起，“天宫二号”的机械能________（选填“变小”、“不变”或“变大”）；燃气对火箭做功，燃气的内能会________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。21教育网
【解析】燃料在燃烧过程中，热值不变；高高举起，重力势能增大，机械能增大；燃气对火箭做功，燃气内能减少。故答案为：不变、增大、减少。
【答案】不变、增大、减小。 【点评】本题考查了燃料的热值、能量的转化。是一道基础题。
13．（2016张掖）在四冲程汽油机中，将机械能转化为内能的冲程是 冲程，如图所示的是汽油机的 冲程。
【解析】汽油机的一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。判断属于哪个冲程，一要看气门状态，二要看活塞状态才能确定是哪个冲程，一只气门开，一只气门关闭，活塞下行是吸气；活塞上行是排气。两只气门都关闭，活塞上行是压缩，是活塞的机械能转化为汽油和空气混合物的内能；活塞下行是做功，燃气的内能转化为活塞的机械能。故答案为：压缩、做功。【来源：21·世纪·教育·网】
【答案】压缩、做功。 【点评】本题考查了内燃机的工作循环能量转化。是一道基础题。
14．（2017盐城）如图所示，小明在燃烧皿中放入10g酒精，点燃后对质量为200g的水加热，充分燃烧后，水温升高30℃，已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，此过程中水吸收的热量为 J，水的内能 （选填“增大”或“减小”），10g酒精燃烧放出的热量比200g水吸收的热量 （选填“多”或“少”），其原因是 。
【解析】水吸收的热量Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.2kg×30℃=2.52×104J；水吸收热量，内能增加。酒精燃烧放出的热量大于水吸收的热量，水只吸收了酒精燃烧放出的热量的一部分，铁架台、烧杯、周围的空气等都吸收了酒精燃烧放出的热量。故答案为：2.52×104J、增大、多、周围环境吸收了热量。
【答案】2.52×104J、增大、多、周围环境吸收了热量。 【点评】本题考查了热量的计算、能量转化。是一道基础题。
15. 2016年9月15日22时04分09秒，长征二号FT2火箭托举着天宫二号空间实验室腾空而起，奔向太空。
（1）火箭托着“天宫二号”升空的过程中，液化燃料的 能通过燃烧释放 能，通过做功转化为“天宫二号”的 能。这就是火箭发动机的工作 。
（2）火箭由四个液体助推器、芯一级火箭、芯二级火箭、整流罩和逃逸塔组成，是目前我国所有运载火箭中起飞质量最大、长度最长的火箭。火箭起飞重量（基本型）为479吨：火箭加上飞船重量约44吨，其它的都是液体燃料。因此，火箭的90%都是液体燃料，比人体含水量还大。水通常占人体的60%到70%。“天宫二号”重量为8吨多，占船箭组合体起飞重量的六十二分之一：要把一公斤的东西送入轨道，就得消耗62公斤的火箭燃料。
液体燃料的 大，燃烧后释放的 多，通过做功转化成的 大，使“天宫二号”获得入轨点速度为7.5km/s。（选填“热值”、“比热容”、“内能”、“化学能”或“机械能”）。2·1·c·n·j·y
（3）长征F火箭的燃料通过燃烧释放的内能通过做功转化为“天宫二号”的机械能，由于“天宫二号”的机械能 燃料释放的内能，所以，火箭发动机的效率 100%。（选填“小于”、“等于”或“大于”）。
【解析】（1）火箭托着“天宫二号”升空的过程中，液化燃料的化学能通过燃烧释放内能，通过做功转化为“天宫二号”的机械能。这就是火箭发动机的工作原理。
（2）液体燃料的热值大，燃烧后释放的内能多，通过做功转化成的机械能大。
（3）由于“天宫二号”的机械能小于燃料释放的内能，所以，火箭发动机的效小于100%。
故答案为：（1）化学、内、机械、原理；（2）热值、内能、机械。（3）小于、小于。
【答案】（1）化学、内、机械、原理；（2）热值、内能、机械。（3）小于、小于。
不变、增大、减小。 【点评】本题考查了燃料的热值、能量的转化。是一道基础题。
16.（2016株洲）某实验小组为了探究气缸内气体压强p与缸内气柱长度h的关系，设计了一带有活塞（横截面积S=5cm2）并封闭了气体的密闭金属气缸，如图甲所示。某次实验过程中，活塞缓慢下压，记录数据后绘制出如图乙所示图像。21·世纪*教育网
请回答下列问题：
（1）活塞下压过程中，缸内气体质量 （选填“变小”、“变大”或“不变”）；
（2）据图乙可知，缸内气体压强p与长度h成 比；
（3）经测量，当缸内气体压强p为1×105Pa时，缸内气体的密度为1.3kg/m3，那么，当缸内气体压强p为5×105Pa时，缸内气体的密度为 kg/m3。
【解析】（1）活塞下行，密闭气体的质量不变；（2）由图乙可知，缸内的压强p与长度h成反比，即ph=定值=105Pa×10=5×105Pa×2；（3）由于气体的质量m=ρV=ρSh依据图乙数据代入等式得：【版权所有：21教育】
所以气体的密度与压强的关系为
。
故答案为：不变、反、6.5。
【答案】不变、反、6.5。
【点评】本题考查了内燃机气缸的压强关系。是一道基础题。
三、计算题
17．（2106德州）天然气灶使用方便、经济环保。如图所示，在一个标准大气压下，天然气灶将一壶质量为3kg、温度为20℃的水加热至沸腾，大约需要10min，已知：水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），天然气的热值为3.5×107J/m3。求：21·cn·jy·com
（1）水吸收的热量；
（2）若天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收，烧开这壶水需要多少天然气。
【解析】（1）水吸收的热量Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×3kg×（100℃-20℃）=1.008×106J；【来源：21cnj*y.co*m】
（2）天然气放出的热量。
需要天然气。
水吸收热量，内能增加。酒精燃烧放出的热量大于水吸收的热量，水只吸收了酒精燃烧放出【答案】1.008×106J、0.048m3。 【点评】本题考查了热量的计算、热机效率。是一道变式基础题。
3.4 燃料的热值 热机及其效率
一、燃料的热值
1．某种燃料 放出的 与其 的比叫做这种燃料的热值。热值在数值上等于 kg某种燃料完全燃烧放出的 。热值的单位是由热量的单位和质量的单位 而成。热值的单位是焦每千克，符号是 。
2．如果用Q放表示燃料完全燃烧放出的热量，q表示燃料的热值，m（或V）表示燃料的质量（或体积）。Q放= 或Q放= 。【来源：21·世纪·教育·网】
3．热值是反映燃料自身 的物理量。不同燃料的热值一般 。质量相同的不同物质，热值越大，完全燃烧放出的热量 。氢热值较 。
4．人们在原始社会就燃烧柴薪来取暖、烧饭，这是利用内能 ；而古老的热机——蒸汽机利用内能 。21*cnjy*com
二、热机
5．热机原理：燃料通过燃烧释放 ，传给工作物质——水和水蒸气，工作物质膨胀 ，将 能转化为 能。
6．利用 做功的机械—— 。热机的发明及广泛使用，使人类迈入了 化社会，对人类社会发展起到了 的作用。
7．燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机叫做 机。内燃机分为 和 两大类，它们分别用 和 作为燃料。
8．汽油机气缸上部有 门和 门，顶部有 ，下部有活塞，活塞用 跟 曲轴相连。汽油机由 、 、 、 四个冲程不断循环来保证连续工作的。两气门都关闭，活塞上行是 冲程，活塞下行是 冲程。在压缩冲程，活塞的 转化为汽油和空气混合物的 ；在做功冲程，燃气的 转化为活塞的 。在四冲程内燃机的工作循环中，只有 冲程对外做功，其他三个冲程靠飞轮的 完成。www-2-1-cnjy-com
9．柴油机的构造与汽油机相似，柴油机通过压缩 直接点燃柴油，因此柴油机气缸顶部没有 ，而有一个 。由于柴油机对空气的压缩程度比汽油机更高，在做功冲程中气体的压强也大于汽油机，输出的功率 。
10．柴油机比较 ，主要应用于载重汽车、 、 、 上，汽油机比较 ，主要应用于小汽车、 。
三、热机效率
11．用来做 的能量跟燃料完全燃烧放出的 之比，叫做热机效率。用公式表示为 。热机效率是热机 的重要指标。蒸汽机的效率很低，只有6%~15%；汽油机的效率为 ；柴油机的效率为 。热机效率高，在做功 的情况下，消耗的燃料 ，从而节约 ，减少 。
12．在热机能量损失中， 带走的能量最多，设法利用 的能量，是提高燃料利用率的重要 。在设计和制造热机时，要不断改进和创新，以减少各种能量的 ，提高 。
13．早期的飞机是由 提供动力的。现代飞机上越来越多地使用 发动机，它向后喷出气体，从而获得前进的动力。在功率相同时，喷气式发动机比 机更轻便。喷气式发动机分空气喷气发动机和火箭喷气发动机。火箭喷气发动机自带 和氧化剂，可以在大气层 工作，用来发射人造卫星和宇宙 。我国的火箭发动机居世界先进行列。
四、能量的转化和守恒
14．能量既 ，也不会 ，它只会从一种 转化为 ，或者从一个 转移到 ，而在转化和 的过程中，能量的总量 。这就是能量 定律。21教育名师原创作品
15．能量守恒定律是自然界最 、最 的基本定律之一。在行驶的汽车中，燃料的 能通过燃烧转化为燃气的 能，再通过热机做功把 能转化为 能。在这个过程中，燃料的化学能一部分转化为 能，一部分转化成了热机和周围环境的 能。
16．一切运动都会产生 ，这个能量无法再利用。能量转化有 性。永动机根本不可能 。
考点一：燃料的热值
例1 （2016南京）利用如图所示的装置，运用控制变量法，通过观察现象即可比较酒精和碎纸热值大小。为完成实验，要求（ ）
A．酒精和碎纸的质量相同，两只烧杯内水的质量相同
B．酒精和碎纸的质量不同，两只烧杯内水的质量不同
C．酒精和碎纸的质量相同，两只烧杯内水的质量不同
D．酒精和碎纸的质量不同，两只烧杯内水的质量相同
【解析】燃料的热值是燃料完全燃烧放出的热量与质量之比。在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。所以控制燃料的质量；控制水的质量，比较升高的温度可以知道吸收热量的多少，从而知道哪个的热值大。故选A。
【答案】A。 【点评】本题考查了燃料的热值，利用控制变量法。是一道基础题。
【变式跟进1】（2017益阳）随着我国航天技术的发展，我国正在研制大功率液氢发动机。研制这种发动机，主要是氢具有 （ ）
A．较小的密度 B．较大的比热容
C．较低的沸点 D．较大的热值
考点二：热机
例2（2017衡阳）如图所示是四冲程汽油机工作示意图，其中具有很明显的内能转化为机械能的冲程是 （ ）
【解析】汽油机的一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。判断属于哪个冲程，一要看气门状态，二要看活塞状态才能确定是哪个冲程，一只气门开，一只气门关闭，活塞下行是吸气；活塞上行是排气。两只气门都关闭，活塞上行是压缩，是活塞的机械能转化为汽油和空气混合物的内能；活塞下行是做功，燃气的内能转化为活塞的机械能。故选C。
【答案】C。 【点评】本题考查了内燃机的工作循环。是一道基础题。
【变式跟进2】（2017海南）如图所示，塞子从试管口跳出，是由于水蒸气对塞子做了功，这个过程中能量的转化是 （ ）www.21-cn-jy.com
A．内能转化为机械能
B．化学能转化为内能
C．机械能转化为内能
D．只有内能的转移
考点三：热机效率
例3（2017枣庄）如图是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率是
A．25% B．35% C．40% D．75%21世纪教育网版权所有
【解析】热机效率是用来做有用功的能量跟燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机效率。热机效率是热机性能的重要指标之一。热机效率是比值无单位，通常用百分数表示。有用机械能所占百分比=1-40%-25%=35%。故选B。
【答案】B。 【点评】本题考查了热机效率，是一道基础题。
【变式跟进3】（2017岳阳）随着人们的生活水平的提高，汽车走进千家万户。关于小汽车涉及的知识说法正确的是 （ ）
A．用甘油做发电机的冷却剂。
B．发动机做功冲程将内能转化为机械能
C．精心保养可使发电机的效率达到100%
D．排出的尾气对环境没有任何污染
考点四：能量转化与守恒
例4（2017兰州）学习能量守恒后，下列说法中不正确的是 （ ）
A．能量在转化过程中是守恒的，所以能源是“取之不尽，用之不竭”的
B．植物的光合作用是将光能转化为化学能
C．为了节约能源，我们应该从小养成“人走灯关”的好习惯
D．在能源的利用中，总会有一部分能量未被利用就损失了
【解析】能量既不会消灭，也不会创生。能量只会转化或转移，在转化或转移过程中能量总量保持不变。但是，在转化或转移过程中，有的能量可再次利用，有的能量不可逆转，例如人体跑步消耗了化学能，转化为机械能和内能，使人体发热，必须散热，散去的热的能量无法再利用。也就是说能量转化有方向性，消耗完的能量不可再利用，利用能量有代价。故选A。
【答案】A。 【点评】本题考查了能量守恒定律，是一道基础题。
【变式跟进4】（2016内江）以下四幅图中，关于能量转化说法错误的是 （ ）
A.图甲所示，过山车向下运动时是重力势能转化为动能
B.图乙所示，水电站将水的机械能转化为电能
C.图丙所示，自行车运动员奋力蹬车时，人体内的一部分化学能转化为动能
D.图丁所示，汽车在刹车过程中，刹车片会发热，将内能转化为动能
选择题
1．（2016益阳）如图是汽油机工作时的四个冲程，其中属于做功冲程的是 （ ）
2．（2016内江）以下机械属于热机的是 （ ）
A．火箭发动机 B．发电机 C．滑轮组 D．洗衣机
3．（2017江西）在汽油机的做功冲程中，高温、高压的燃气推动活塞运动做功，则下列说法正确的是 （ ）21·世纪*教育网
A．燃气的内能减少，温度升高
B．燃气的内能增加，温度升高
C．燃气的内能减少，温度降低
D．燃气的内能增加，温度降低
4.（2017湘潭）下列所示的工具工作过程中使用热机的是（ ）
5． （2016陕西）精细陶瓷以硬度大、耐高温、绝缘性好、有的还有高透光性等特点成为当代新材料之一。下列陶瓷制品中主要利用耐高温这一物理属性的是 （ ）
A．陶瓷制成的汽油机火花塞
B．陶瓷刀具
C．陶瓷制成的光导纤维
D．陶瓷制成的人工膝关节
6．（2017常德）下列说法正确的是 （ ）
A．八月桂花飘香，可以说明分子的热运动
B．沿海地区昼夜温差小，是因为水的比热容较小
C．冰在熔化过程中，温度与内能均保持不变
D．内燃机在做功冲程中，将机械能转化为内能
7．（2016广州）下列说法正确的是 （ ）
A.内燃机是利用电能做功的机械
B.内燃机在做功冲程把内能转化为机械能
C.内燃机在压缩冲程把内能转化为机械能
D.随着技术的进步，内燃机的效率达到100％
8．（2017杭州）如图，汽油机处于工作过程中的某个冲程，对此冲程下列叙述正确的是（ ）
A．压缩冲程，机械能转化为内能
B．压缩冲程，内能转化为机械能
C．做功冲程，机械能转化为内能
D．做功冲程，内能转化为机械能
9．（2016长沙）如图，用酒精灯给试管中的水加热，一段时间后橡皮塞被冲开，下列说法正确的是 （ ）21教育网
A．酒精灯中的酒精质量越大，酒精的热值越大
B．酒精燃烧放出的热量能全部被试管中的水吸收
C．试管中水的内能是通过热传递的方式增加的
D．橡皮塞被冲开的过程与内燃机的压缩冲程都是内能转化为机械能的过程
10．（2016黄石）下列说法正确的是 （ ）
A．家庭装修用的人造木板黏结剂中的甲醛扩散在空气中造成环境污染，这说明甲醛分子在不停地做无规则运动
B．“炙手可热”说明做功可以改变物体的内能
C．四冲程内燃机在压缩冲程将内能转化为机械能
D．以天然气为燃料，汽车发动机的效率可以达到100%
11．（2016南充）下列说法中正确的是（ ）
A．固体和液体很难被压缩，说明物质的分子间存在斥力
B．物体吸收热量，内能增加，温度升高
C．1kg酒精比1g酒精的热值大
D．在热机的做功冲程中，机械能转化为内能
二、填空题
12．（2017哈尔滨）如图所示是四冲程汽油机工作时的压缩冲程，此过程中通过
方式使汽缸内燃料混合物的内能 （选填“增大”或“减小”）。
13．（2017昆明）2017年5月18日，我国宣布可燃冰试采成功！中国成为世界上第一个掌握这项开采技术的国家，这个消息“不胫而走”，迅速传遍世界各地，是因为电磁波的传播速度与光的速度相同。可燃冰是天然气和水分子在低温高压下结合的水合物，因形似冰块却能燃烧而得名，科学家估算，其资源量甚至能够满足人类使用1000年。0.1m3天然气完全燃烧可释放4.2×106J热量，天然气的热值是 J/m3，若这些热量被水完全吸收，可使 kg水温度升高10℃。[C水=4.2×103J/（kg·℃）]。
14．（2017永州）汽车散热箱用水做冷却剂，是因为水的 。温度为20℃、质量为10kg的水温度升高50℃，吸收的热量是 J。【c水=4.2×103J/(kg?℃)】
15．（2017安徽）农作物的秸秆可以回收加工制成秸秆煤。完全燃烧0.5kg的秸秆煤可放出 J的热量；若这些热量完全被质量为100kg，初温为20℃的水吸收，可使水温升高到 ℃ [已知q秸秆煤=2.1×107J/kg，C水=4. 2×103J/（kg·℃)]。16．（2017鄂州）我国是第一个宣布成功实现对可燃冰试开采中获得连续稳定产气的国家。可燃冰能直接点燃，由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质，1 m3 可燃冰在常温常压下可释放出164 m3的天然气。根据以上信息可知，可燃冰热值是 J/m3；若1 m3的可燃冰产生的天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则可将__________kg水从0℃升高到100℃。【已知天然气的热值为4.2×107J/m3。】21cnj
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16．（2017鄂州）我国是第一个宣布成功实现对可燃冰试开采中获得连续稳定产气的国家。可燃冰能直接点燃，由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质，1 m3 可燃冰在常温常压下可释放出164 m3的天然气。根据以上信息可知，可燃冰热值是 J/m3；若1 m3的可燃冰产生的天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则可将__________kg水从0℃升高到100℃。【已知天然气的热值为4.2×107J/m3。】
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三、实验探究题
17．（2016宁波）在如图所示的“汽油机模型”实验中，厚壁有机玻璃圆筒内底装有两根与静电起电机相连接的放电针。
（1）将适量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机。如果观察到放电针放电，汽油燃烧，高温高压的气体膨胀 , 软木塞跳起。 即可模拟四冲程汽油机工作时的
冲程。
（2）实验时若发现点火装置不能工作，可用火柴替代放电针。为了点燃圆筒内的火柴，可用 会聚太阳光使其燃着。2·1·c·n·j·y
（3）燃料（汽油）通过燃烧释放 能并转化为 能，这就是热机的工作 。
四、计算题
18.（2017常熟）如图甲所示，1标准大气压下，普通煤炉把壶内20℃，5kg水烧开需完全燃烧一定质量的煤，此过程中，烧水效率为28%，为提高煤炉效率，浙江大学创意小组设计了双加热煤炉，即将原来炉壁间普通的填充材料换成水，在消耗等量煤烧开壶内初温相同，等量水的过程中，还可把炉壁间填装的10kg水从20℃加热至40℃， 以上过程中，【q煤=3×107J/kg，c水=4.2×103J/(kg·℃)】2-1-c-n-j-y
问：（1）普通煤炉完全燃烧煤的质量有多大？
（2）双加热煤炉的烧水效率有多大？
一、选择题
1．（2017邵阳）2017年6月15日11时00分，我国在酒泉卫星发射中心用长征四号乙运载火箭，成功发射硬X射线调制望远镜卫星“慧眼”。运载火箭用氢做燃料，这是利用氢的（ ）
A．密度大 B．比热容大 C．热值大 D．内能大
2．（2017岳阳联考）如图是汽油机工作时的四个冲程，其中属于压缩冲程的是 （ ）
3．（2016怀化）关于热和能的知识，下列说法正确的是 （ ）
A．生火烧水，是利用做功的方法增大水的内能
B．北方的冬天的“暖气” 输送，用水做介质，是因为水的比热容小的特点
C．内燃机的做功冲程，是将内能转化为机械能
D．燃料燃烧放出了热量，所以能的总量增加
4．（2017北京）有关热现象，下列说法中正确的是 （ ）
A．组成物质的分子之间存在引力和斥力
B．在热传递过程中，吸收热量的物体温度升高
C．在四冲程内燃机中，做功冲程的功能是将机械能转化为内能
D．温度低于0℃的室外，水蒸气已不存在
5．（2017成都）2017年4月20 日，“天舟一号”货运飞船在文昌航天发射中心由“长征七号遥二”运载火箭成功发射升空。在它们加速升空的过程中，关于火箭搭载的“天舟一号”货运飞船的能量下列说法正确的是 （ ）
A.机械能的总量增大
B.机械能的总量变小
C.动能不变
D.内能变小
6．（2017北京）为了比较两种新型保温材料甲和乙的保温效果，将这两种保温材料分别做成形状、结 构、厚度完全相同的保温筒，两保温筒内同时分别放置完全相同、温度均为80℃的恒温源，其截面图如图1所示。将两保温筒放在室温为20℃的房间内，每隔10min测 量一次两保温筒外表面A点和B点处的温度，根据记录的实验数据绘制的图像如图2所示，图中图像Ⅰ表示保温材料甲做成的保温筒外表面温度随时间变化的图像，图像Ⅱ表示保温材料乙做成的保温筒外表面温度随时间变化的图像。根据实验过程及图像，下列四个选项中，判断正确的是（ ）【来源：21cnj*y.co*m】
A．可用单位时间内保温筒外表面的温度变化表示保温效果
B．甲材料的保温效果比乙材料的保温效果好
C．乙材料的保温效果比甲材料的保温效果好
D．如果把两保温筒内80℃的恒温源换成﹣18℃的恒温源，其它条件不变，则无法比较甲、乙两种保温材料的保温效果【出处：21教育名师】
7．（2017武威）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”。发射卫星的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
8．（2016绵阳）关于能量的转移和转化，下列判断正确的是（ ）
A．热量可以从低温物体转移到高温物体
B．能量转移和转化没有方向性
C．电取暖器辐射到房间里的热量可以再利用
D．汽车由于刹车散失的热量可以再自动地用来驱动汽车
9．（2016自贡）下面是小明“物理学习笔记”中的摘录，其中错误的是（ ）
A．做功和热传递在改变物体的内能上是等效的
B．分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的
C．热量总是自发地从温度低的物体向温度高的物体传递
D．燃料的热值与燃料的总质量没有关系
二、填空题
10．（2016张家界）在内燃机的“吸气”“压缩”“做功”“排气”四个冲程中，将机械能转化为内能的是 冲程；常用水给内燃机降温，是因为水的 大。
11.（2017苏州）电火花发生器点燃塑料盒内的酒精气体能将盒盖喷出很远（如图）。此过程中的能量转化方式与汽油机的 冲程相类似，实验时在盒内滴人2×10-4kg酒精，这些酒精完全燃烧放出的热量是 J。(q酒精=3×107J/kg)
12．（2017岳阳联考）2016年9月15日，长征二号FT2火箭托举着天宫二号空间实验室腾空而起，奔向太空。火箭使用的燃料是偏二甲肼。偏二甲肼燃烧过程中，其热值大小__________（选填“变小”、“不变”或“变大”）；火箭起飞时，煤油燃烧产生大量高温高压的燃气，燃气对火箭的推力达1.2×106N，这个力将“天宫二号”快速高高举起，“天宫二号”的机械能________（选填“变小”、“不变”或“变大”）；燃气对火箭做功，燃气的内能会________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。21*cnjy*com
13．（2016张掖）在四冲程汽油机中，将机械能转化为内能的冲程是 冲程，如图所示的是汽油机的 冲程。
14．（2017盐城）如图所示，小明在燃烧皿中放入10g酒精，点燃后对质量为200g的水加热，充分燃烧后，水温升高30℃，已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，此过程中水吸收的热量为 J，水的内能 （选填“增大”或“减小”），10g酒精燃烧放出的热量比200g水吸收的热量 （选填“多”或“少”），其原因是 。
15. 2016年9月15日22时04分09秒，长征二号FT2火箭托举着天宫二号空间实验室腾空而起，奔向太空。
（1）火箭托着“天宫二号”升空的过程中，液化燃料的 能通过燃烧释放 能，通过做功转化为“天宫二号”的 能。这就是火箭发动机的工作 。
（2）火箭由四个液体助推器、芯一级火箭、芯二级火箭、整流罩和逃逸塔组成，是目前我国所有运载火箭中起飞质量最大、长度最长的火箭。火箭起飞重量（基本型）为479吨：火箭加上飞船重量约44吨，其它的都是液体燃料。因此，火箭的90%都是液体燃料，比人体含水量还大。水通常占人体的60%到70%。“天宫二号”重量为8吨多，占船箭组合体起飞重量的六十二分之一：要把一公斤的东西送入轨道，就得消耗62公斤的火箭燃料。
液体燃料的 大，燃烧后释放的 多，通过做功转化成的 大，使“天宫二号”获得入轨点速度为7.5km/s。（选填“热值”、“比热容”、“内能”、“化学能”或“机械能”）。
（3）长征F火箭的燃料通过燃烧释放的内能通过做功转化为“天宫二号”的机械能，由于“天宫二号”的机械能 燃料释放的内能，所以，火箭发动机的效率 100%。（选填“小于”、“等于”或“大于”）。
16.（2016株洲）某实验小组为了探究气缸内气体压强p与缸内气柱长度h的关系，设计了一带有活塞（横截面积S=5cm2）并封闭了气体的密闭金属气缸，如图甲所示。某次实验过程中，活塞缓慢下压，记录数据后绘制出如图乙所示图像。
请回答下列问题：
（1）活塞下压过程中，缸内气体质量 （选填“变小”、“变大”或“不变”）；
（2）据图乙可知，缸内气体压强p与长度h成 比；
（3）经测量，当缸内气体压强p为1×105Pa时，缸内气体的密度为1.3kg/m3，那么，当缸内气体压强p为5×105Pa时，缸内气体的密度为 kg/m3。
三、计算题
17．（2106德州）天然气灶使用方便、经济环保。如图所示，在一个标准大气压下，天然气灶将一壶质量为3kg、温度为20℃的水加热至沸腾，大约需要10min，已知：水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），天然气的热值为3.5×107J/m3。求：【版权所有：21教育】
（1）水吸收的热量；
（2）若天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收，烧开这壶水需要多少天然气。
