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14.1
热机的效率
1、关于燃料的热值下列说法正确的是（ ）
A．燃料的热值与燃料的燃烧情况有关
B．容易燃烧的燃料的热值一定大
C．煤的热值比干木柴的大，煤燃烧放出的热量比干木柴放出的热量多
D.0.5kg煤油和1.5kg煤油的热值一样大
2.(2019辽阳)酿酒是人类神奇的发明，如图是将谷物倒入锅中熬制酒料的过程．下列说法正确的是( )
A.
用火种引燃木柴的过程与钻木取火的原理相同
B.
灶台下木柴燃烧的过程，将内能转化成了化学能
C.
锅能向酒料传递热量，是因为锅的温度高于酒料的温度
D.
熬制过程中需要不断地搅拌，这是为了通过做功的方式增加物体内能
3.
（兰州中考）关于内能、温度和热量，下列说法正确的是（ ）
A．物体的内能跟物体的运动速度、物体的温度和物质状态都有关系
B．不同燃料燃烧时，放出热量越多的热值越大
C．质量和初温相同的水和煤油，放出相同热量时煤油温度降低的多
D．内能总是从内能多的物体向内能少的物体转移
4、下列与热现象有关的说法中，正确的是
（
）
A、0
℃的物体没有内能
B、燃料的热值越大，放出的热量越多
C、用零下18
℃的盐水使水凝固，此过程中水的内能不变
D、热传递可以改变物体的内能
5、关于热机的效率，下列说法正确的是（?
）
A.?一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
B.?热机的效率高，在做功同样的情况下消耗的能量越多
C.?热机的效率越高说明做功越快
D.?热机损失的能量中废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的
6、关于图所示提供的信息，下列说法正确的是（
??）
A.?酒精在燃烧的过程中，将内能转化为化学能
B.?试管内水的温度升高是通过做功改变的
C.?瓶内气体对塞子做功，内能增加
D.?塞子被冲出的过程中，瓶内气体的内能转化为塞子的机械能
7、（1）2019年11月3日，太原卫星发射中心用长征四号乙运载火箭成功发射我国首颗亚米级立体测绘卫星“高分七号”．火箭升空过程中，燃料燃烧产生的________能转化为火箭的________能；
（2）四冲程内燃机的转速为3000r/min，则它1s内曲轴转动________圈，对外做功________次．
8.“长征五号”运载火箭在加速升空的过程中机械能________（选填“变大”、“变小”或“不变”)，它的发动机釆用液氢为燃料是因为液氢的热值较________(选填“大”或“小”)。
9、(2019天水)我国长征运载火箭选用液态氢做燃料，主要是因为液态氢的________高；火箭外表涂有一层特殊物质，可利用该物质在发生物态变化时要________热(选填“吸”或“放”)，从而避免高速运动的火箭温度过高．
10.小明同学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，而水的比热已知。(注：燃料完全燃烧放热用Q放=mq计算，某燃料的热值用q表示：其质量用m表示)。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。他组装了图所示的装置进行实验，记录结果见下表：
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
（1）为了保证实验结论的可靠，小明同学选择了两套相同装置，在实验中还应控制煤油和菜籽油的________相同、及________相同。
（2）分析得出：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是________。
（3）小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，那么小明还需要补充的实验仪器是：________。利用此实验方法计算出的热值将比真实值________（偏大/偏小)。说说你的看法________。
11、现代生活越来越离不开热机，因此全面了解和认清热机的结构和工作过程对我们的生活至关重要，请你完成下面围绕“热机”展开的一些问题：
（1）如图所示的流程图是用来说明汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况，请将其补充完整。①________；②________；
（2）我们发现热机工作时，一般要在汽缸的外面安装一个水箱用来降低汽缸的温度，是利用水________的特性，这是采用________的方式来减小汽缸的内能的。
（3）有一种单缸汽油机在原有四冲程的基础上增加两个冲程，成为六冲程汽油机，也就是在原有四冲程汽油机完成排气冲程后向气缸内喷水，水在气缸内汽化成水蒸气，水蒸气膨胀对外做功，这种汽油机一个工作循环有六个冲程，做功________次，这种汽油机这样设计的目的是________。
12、太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一，如今太阳能热水器已走进了千家万户．如图所示，某家庭太阳能热水器接收太阳能总有效面积为2
m2，1
m2面积上1
h接收到的太阳能平均为2.52×106
J，若阳光照射该热水器5
h，可以使质量为80
kg的水温度升高30
℃.
水吸收的热量为_________J,
若这些水吸收的热量全部由燃烧干木柴来提供，需要完全燃烧_____________千克干木柴,该太阳能热水器的效率及开发利用太阳能的优点______________________________________(假设干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收)；
[c水＝4.2×103
J/(kg·℃)，q干木柴＝1.2×107
J/kg]，；
13、一辆汽车以23m/s
的速度行驶
10min，消耗的汽油为1.2kg．汽车匀速直线行驶时受到的阻力f＝1.2×103N，汽油的热值q＝4.6×107J/kg，根据以上信息计算：
（1）该汽车在这段时间内消耗的汽油产生的热量有多少？
（2）此时汽车发动机的功率为多大？
（3）在这段时间内该汽车发动机效率是多少？
14.1
热机的效率
课后练习答案
1、
D
2、C
3、C
4、D
5、A
6、D
7、
（1）内；机械
（2）50；25
8、
变大；大
9、热值
吸热
10、
（1）质量；水的质量
（2）煤油
（3）天平；偏小；燃料并不可能完全燃烧
11.（1）压缩冲程；内能转化为机械能
（2）比热容大；热传递
（3）2；提高热机的效率
12、1.008×107
J
0.84
kg
40% 开发利用太阳能的优点是：节能、环保(合理即可)
13、（1）解：产生的热量Q＝mq＝1.2kg×4.6×107J/kg＝5.52×107J
（2）解：因为匀速直线行驶
牵引力F＝f
发动机的功率P＝Fv＝fv＝1.2×103N×23m/s＝2.76×104W
（3）解：牵引力做的功W＝Pt＝2.76×104W×10×60s＝1.656×107J
发动机效率
10题
7题
6题
12题
2题
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精品试卷·第
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（共
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13.2热机的效率
人教版
九年级
新课导入
人类在原始社会就知道燃烧柴薪取暖，烧饭。现代社会中，人类使用的能量绝大部分是从燃料的燃烧中获得的内能，燃料燃烧是一种化学变化。在燃烧过程中，燃料的化学能转化为内能，也就是常说的释放热量。
知识讲解
一、燃料的热值
问题1：生活中我们可以使用哪些可燃烧的材料烧开一壶水？
草木、煤炭等
石油、酒精、汽油等
煤气、天然气
等
固体燃料
液体燃料
气体燃料
（一）燃料燃烧放出的热量与哪些因素有关
问题2：1kg的汽油和3kg的汽油燃烧时放出的热量不相同？
这说明什么？
燃料燃烧时放出的热量跟燃料的质量有关，同种燃料的质量越大，燃烧时放出的热量越多。
问题3：燃料燃烧放出的热量还与哪些因素有关
1kg的煤在完全燃烧时所放出的热量为3.4×107J
1kg的汽油在完全燃烧时所放出的热量为4.6×107J
问题4：分析下列事例，说明什么问题
1kg的酒精在完全燃烧时所放出的热量为3.0×107J
说明了不同的燃料燃烧放出的热量的本领不同
结论：不同燃料燃烧时放出的热量不同
为比较不同的燃料，质量相同，完全燃烧时放出的热量不同。
热值
把某种燃料完全燃烧时所放出的热量与燃烧质量的比叫做这种燃料的热值。
（二）燃料的热值
热值的符号：q
单位：J/kg（J/m3）
1.
热值表中所列固体、液体、气体燃料的热值中，各找出一种热值最大的燃料，并说明它表示什么意思？
无烟煤的热值为3.4×107J/kg，它表示表示1kg的煤在完全燃烧时所放出的热量为3.4×107J。
汽油的热值为4.6×107J/kg，它表示表示1kg的汽油在完全燃烧时所放出的热量为4.6×107J。
汽油的热值为4.6×107J/kg，它表示表示1kg的汽油在完全燃烧时所放出的热量为4.6×107J。
1kg的汽油在完全燃烧时所放出的热量为4.6×107J。
3kg的汽油在完全燃烧时所放出的热量如何计算
3
×
4.6×107J
m
q
Q=mq
（三）热值的计算
例1：完全燃烧100g酒精所放出的热量为_______J，若其放出的热量有70%被水吸收，能使10
kg的水从20
℃升高到________℃。（q=3×107J）
3×106
70
例2：(2019广东深圳)下列选项中正确的是?( )
A.燃料燃烧越充分,它的热值越大
B.内燃机用水做冷却液,是因为水的比热容大
C.敲击大小不同的编钟,发出声音的音色不同
D.在闹市安装噪声监测装置,可以减弱噪声
B
例3：(2018广东广州白云一模,2)某种巧克力的营养成分表上标有“每100
g能量
2
360
kJ”,该标识的含义与以
下哪个物理量的含义类似?( )
A.热量 ????B.热值
C.内能 ????D.比热容
B
例4：
一杯酒精倒出一半，剩余酒精的质量、密度、比热容和热值的变化情况是（ ）
A．质量、密度、和热值不变
B．质量变为原来的一半，密度和热值不变
C．质量和密度变为原来的一半，热值不变
D．质量和热值变为原来的一半，密度不变
B
例5：（邵阳中考）据中央电视台新闻联播报道，2016年7月，我国将发射全球首颗量子通信卫星。发射卫星的火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料的
（ ）
A．热值大
B．比热容大
C．密度大
D．以上说法都不正确
A
二、热机的效率
普通的家用煤炉燃烧无烟煤，热效率只有15％；普通燃煤锅炉，热效率约为30％；现代化的锅炉，热效率可达90％左右。
什么是热效率？
怎样提高燃料的热效率？
（一）热效率
①在实际利用燃料中，燃料很难完全燃烧，
②燃料燃烧放出的内能不能被完全利用，有效利用的只是其中一部分。
炉子的热效率：有效利用的热量与完全燃烧时放出的热量的比值。
怎样提高燃料的热效率？
1.改善燃烧的条件，使燃料尽可能充分燃烧。
2.尽可能减少各种热量损失。
（二）热机的效率
1、热机的能量转化
2、热机的效率：
热机运转中，对外做的有用功与燃料完全燃烧所释放的能量的比值称为热机效率，这种定义运用了比值定义法。
热机工作时，真正转化为对外做有用功的能量只是燃料燃烧时所释放能
量的一部分，所以任何热机的效率都不可能达
100%。
汽油机的效率可达25%～30%，柴油机的效率可达30%～40%。
3、提高热机效率的主要途径是减少热机工作中的各种能量损失。
提高热机效率的主要措施是：
①使燃料尽可能充分燃烧；
②尽量减少各种热量散失；设法利用废气能量，
③使用时注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦而额外消耗的能量。
热机为人类的发展做出了重大贡献，但也带来了许多环境污染问题。
课堂练习
1．（泸州中考）2017年6月2日中央电视台报道，我国在南海海底实现“可燃冰”连续稳定产气22天，可燃冰燃烧时将化学能转化为 内 能，完全燃烧值为5.6×109J/m3的可燃冰2m3，放出的热量是 _____________ J，相当于完全燃烧热值为2.8×107J/m3的天然气 ____________ m3放出的热量。
1.12×l010
400
2、关于燃料的热值下列说法正确的是（ ）
A．燃料的热值与燃料的燃烧情况有关
B．容易燃烧的燃料的热值一定大
C．煤的热值比干木柴的大，煤燃烧放出的热量比干木柴放出的热量多
D.0.5kg煤油和1.5kg煤油的热值一样大
D
3、已知天然气的热值为4.O×l07J／m3，完全燃烧2.1m3的天然气可以获得__________J的热量。
4、中国南海海底有大量的可燃冰．已知可燃冰的热值比煤气的热值大得多，则完全燃烧相同质量的可燃冰和煤气，燃烧________放出的热多。1kg的可燃冰燃烧一半后，剩余可燃冰的热值_____。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
8.4×l07
可燃冰
不变
5．（牡丹江中考）某新型汽车的质量为1500kg，静止时轮胎与地面的总接触面积为0.1m2．某次车型测试中，汽车在一段平直公路上匀速行驶了6km，消耗汽油1kg，若行驶过程中受到的平均阻力是3000N，汽油的热值是4.6×107J/kg，求在此次测试中：
（1）汽车静止时对水平地面的压强是多少？
（2）汽车牵引力做的功是多少？
（3）汽车发动机的效率是多少？
解：（1）汽车受到的重力：
G=mg=1500kg×10N/kg=15000N；
则汽车静止时对水平地面的压力：
F=G=15000N，
汽车对水平地面的压强：
p=
F
S
____
=
15000N
0.1m2
________
=
1.5×105Pa
（2）因为汽车匀速行驶，
所以汽车受到的牵引力：
F牵=f=3000N，
则汽车牵引力做的功：
W=F牵s=3000N×6000m=1.8×107J；
（3）汽油完全燃烧放出的热量：
Q放=m油q=1kg×4.6×107J/kg=4.6×107J，
汽车发动机的效率：
η=
答：（1）汽车静止时对水平地面的压强是1.5×105Pa；
（2）汽车牵引力做的功是1.8×107J；
（3）汽车发动机的效率是39.1%．
1.8×107J
4.6×107J
__________
×100%≈39.1%．
Q放
W
=
_____
巩固提高
1、如图所示：①比较不同燃料的热值,应选择________两图进行实验;比较不同物质的比热容,应选择________?两图进行实验;
②某一烧杯中装中200
g、30
℃的水,如果水吸收了6.3×104
J的热量,在标准大气压下,水温升高________℃;
③如果②问中是用酒精作为燃料加热,要燃烧4.2
g的酒精,则加热效率为 ___________(酒精的热值为3×107
J/kg)。
甲、乙
甲、丙
70
50%
2.(2019广东汕头澄海模拟)下列有关热现象,说法正确的是?( )
A.1kg酒精比1g酒精的热值大
B.用锯条锯木板,锯条的温度升高是由于锯条从木板中吸收了热量
C.夏日荷塘里荷花盛开,花香四溢说明分子在不停地做无规则运动
D.用水作为汽车发动机散热器的冷却剂,其主要原因是水的比热容较小
C
课堂总结
1、热值：把某种燃料完全燃烧时所放出的热量与燃烧质量的比叫做这种燃料的热值。
热值的符号：q
单位：J/kg（J/m3）
燃料完全燃烧时放出热量的计算公式
Q=mq
Q=Vq
q--J/Kg
q--J/m3
2、热机的效率：
热机运转中，对外做的有用功与燃料完全燃烧所释放的能量的比值称为热机效率，
板书设计
1、热值
Q=mq
Q=Vq
q--J/Kg
q--J/m3
2、热机的效率：
作业布置
人教版九年级物理第26页动手动脑学物理1、2、3、4题
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php
