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人教版九年级物理14.2热机的效率
一、单选题（共6题；共12分）
1.下列有关热学知识的说法中正确的是（??
）
A.?固体和液体很难被压缩是因为分子间没有间隙
B.?物体吸收热量，温度不一定升高
C.?燃料燃烧越充分，其热值越大
D.?比热容与物体吸收热量的多少有关
2.将一瓶酒精用去三分之一，则剩余酒精的密度、比热容和热值（??
）
A.?热值不变，密度、比热容变为原来的三分之二????B.?都变为原来的三分之二
C.?热值变为原来的三分之二，密度、比热容不变????D.?都不变
3.日前，北京2022年冬奥会、冬残奥会火炬“飞扬”正式亮相，如图所示，火炬主体由红色和银色构成，火炬外壳由碳纤维及其复合材料制造而成，呈现出了“轻、固、美”的特点，采用氢做燃料，以下说法正确的是（ ）
A.?我们看到火炬上红色部分是因为它发出了红光
B.?火炬手柄部分做的比较粗糙是为了增大压力，防止火炬脱落
C.?碳纤维有密度小，硬度大的优点
D.?氢在燃烧过程中热值不断减小
4.下列有关说法正确的是（??
）
A.?以天然气为燃料，汽车发动机的效率可以达到100%
B.?内能小的物体可以将热量传给内能大的物体
C.?热值越大的燃料，完全燃烧时放出的热量一定越多
D.?20℃的水比10℃的水含有的热量多
5.有一种节能型燃气炉灶，据介绍，使用该种炉灶比普通炉灶烧开同样一壶水可以节约燃气10%~15%。这是因为，使用这种炉灶可以（??
）
A.?增大燃气的热值???????????B.?增大燃气的密度
??C.?降低水的比热容???????????D.?提高燃气的燃烧效率
6.最新一款无人驾驶汽车，自动驾驶时使用雷达传感器和激光测距仪来了解周围的交通状况．该款车以
的速度在一段平直的公路上匀速行驶了
，消耗汽油
。假设汽油完全燃烧，汽油机的效率为30%，已知：汽油的密度为
，汽油的热值为
。在这段运动过程中，下列说法（??
）
①所消耗汽油的质量
②汽油燃烧所放出的热量
③汽车发动机的功率
④汽车发动机的牵引力
A.?只有①③正确??????????????????B.?只有①②正确
??C.?只有②③正确??????????????????D.?只有②④正确
二、填空题（共5题；共12分）
7.如图所示，用力将活塞迅速下压，玻璃筒内硝化棉燃烧起来，该过程能量是由________能转化为________能，这一特点与汽油机________冲程相同。完全燃烧0.5kg的汽油，放出的热量是________J（已知汽油的热值为4.6×107J/kg）。
8.如图所示是某汽车发动机的一个冲程的示意图，此冲程是________冲程，若该发动机为四冲程的柴油机，且其曲轴的转速为2400转/min，则在1s内做功________次。
9.细心的小华发现有行驶的小汽车经过身旁时，往往能闻到一股汽油味，这属于________现象。某品牌汽车行驶100km耗油7kg，这些汽油完全燃烧放出的热量为________J，最多能使质量为________kg的水上升30℃。（水的比热容c=4.2×103J/（kg·℃），汽油的热值q=4.5×107J/kg）
10.用煤气灶把2kg、初温为20℃的水加热到70℃，消耗了0.02m3天然气，则煤气灶烧水的效率为________。（c水=4.2×103J/（kg·℃），q天燃气=4.0×107J/m3）
11.“保护环境，人人有责”，合理分类和利用垃圾可以保护环境，利用先进工艺和科学方法还可以使垃圾变废为宝。若1t垃圾能提炼出70kg燃料油，燃料油的热值为4.5×107J/kg，则这些燃料油完全燃烧时释放出的热量为________J，若燃料油完全燃烧时释放出的热量全部被水吸收，则这些热量可以使________kg的水温度升高25℃。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
三、实验探究题（共1题；共6分）
12.学习了燃料的热值后，小王自己设计实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。
（1）实验装置如图所示，你认为图中器件的安装顺序是________（由下而上/由上而下）。
（2）为保证实验结论的可靠，以及方便比较，小王同学在实验中应保持________、________、以及两个烧杯都应相同。
（3）实验数据记录如表，根据表中数据，计算出碎纸片的热值是________J/kg。
（4）通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏________（大/小），出现这样情况的主要原因是________。（写出一点）
燃料
加热前水温℃
燃料燃尽时水温℃
燃料的热值J/kg
酒精
15
35
2.4×106
碎纸片
15
25
？
四、计算题（共2题；共20分）
13.某汽车在水平地面上以25m/s的速度匀速行驶，行驶600s汽车发动机产生的牵引力所做的功为
，消耗汽油1kg（假设汽油在发动机气缸内完全燃烧，汽油热值取
，
）。针对这一过程，求：
（1）汽车行驶的路程；
（2）汽车受到的阻力；
（3）汽车发动机的效率。
14.改革开放以来，我国人民的生活水平不断提高，汽车已成为多数人的代步工具。某品牌国产汽车以
的速度在平直公路上匀速行驶
，消耗了汽油
，汽车发动机功率为
，已知：汽油的热值为
，汽油的密度为
。求该汽车匀速行驶
过程中：
（1）消耗汽油的质量；
（2）发动机所做的功；
（3）发动机的效率（百分号前保留整数）。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】
B
【解析】【解答】A、由于分子间存在斥力，因此固体和液体很难被压缩，固体与液体分子间存在间隙，固体和液体很难被压缩不是因为分子间没是间隙，A不符合题意；
B、物体吸收热量，内能增加，物体温度不一定升高，例如晶体的熔化过程，B符合题意；
C、燃料的热值由燃料本身决定，与燃料是否充分燃烧无关，C不符合题意；
D、物质的比热容是由物质本身的性质决定的，与物体吸收的热量多少无关，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】这道题目主要考查的是温度、热量和内能三者之间的关系，温度是衡量物体冷热程度的物理量，内能是指组成物体的分子动能和势能的总和，任何物体都具有内能，在热传递过程中，传递的内能叫做热量，物体吸收热量，温度不一定升高，比如说晶体熔化时吸收热量，但温度不变。
2.【答案】
D
【解析】【解答】将一瓶酒精，用去三分之一后，质量减少，体积减小，但物质的种类和状态没有变化，所以密度、比热和热值都不变。
故答案为：D。
【分析】密度、比热容、热值是特性，与质量无关。
3.【答案】
C
【解析】【解答】A．看到红色部分是因为物体表面反射红光，而不是发出红光，A不符合题意；
B．手柄部分做的比较粗糙是为了增大摩擦力，防止火炬脱落，B不符合题意；
C．碳钎维的优点是密度小、硬度大，C符合题意；
D．热值是物体的本身属性，不会减小，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】当物体的体积一定时，通过密度公式m＝ρV可知，物体的密度越大时，物体的质量越大，密度越小，质量越小。
4.【答案】
B
【解析】【解答】A．由于燃料不能完全燃烧、热量损失、克服摩擦损耗的能量，因此任何机械的效率都达不到100%，A不符合题意；
B．热传递的条件是存在温度差，传递内能的多少叫热量，所以物体的内能小，但可能温度高，所以“内能小的物体也可能将内能转给内能大的物体”的说法是正确的，B符合题意；
C．由
可知，放出的热量由燃料的质量和热值共同决定，热值大的燃料，完全燃烧时放出的热量不一定越多，C不符合题意；
D．热量是过程量，物体本身不能说含有热量，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】热传递可以改变物体的内能，热量向外界传递，物体的内能减小，热量由外界传向物体，物体的内能增加，其中两个物体中间传递的能量叫做热量。
5.【答案】
D
【解析】【解答】A．热值是燃料的一种特性，与燃料的种类有关，不能增大燃气的热值，A不符合题意；
B．密度是物质的一种特性，与物质的种类有关，不能增大燃气的密度，B不符合题意；
C．比热容是物质的一种特性，与物质的种类有关，不能降低水的比热容，C不符合题意；
D．烧开同样一壶水，水吸收的热量相同，使用节能型燃气炉灶比普通炉灶烧开同样一壶水可以节约燃气10%～15%，说明提高了燃料的利用率，即使用这种炉灶可以提高燃气的燃烧效率，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】所需热量的总量一定时，减少消耗的燃料，可以提高效率。
6.【答案】
A
【解析】【解答】①消耗汽油的体积1.5L=1.5dm3=1.5×10-3m3
消耗汽油的质量m=ρV=0.8×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.2kg
②汽油燃烧所放出的热量Q放=qm=4.5×107J×1.2kg=5.4×107J
③发动机做的有用功W有=
Q放η=5.4×107J×30%=1.62×107J
汽车行驶的时间t=
=
h=400s
发动机的功率P=
=
=40500W
④汽车发动机的牵引力F=
=
=2025N
故①③正确。
故答案为：A。
【分析】利用密度和体积的乘积计算质量，结合热值计算热量；利用热机效率计算有用功；根据路程和速度分析时间，利用功和时间的比值计算功率，利用功和距离的比值计算拉力的大小。
二、填空题
7.【答案】
机械；内；压缩；2.3×107
【解析】【解答】活塞向下压的过程是活塞的机械能转化为硝化棉的内能，这与汽油机的压缩冲程能量转化相同。
完全燃烧0.5kg汽油放出的热量Q放=mq=0.5kg×4.6×107J/kg=2.3×107J
【分析】（1）抓住关键词“下压”和“燃烧”来判断能量的转化情况；
（2）汽油机的压缩冲程是：机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能。
（3）已知燃料的质量，热值，由Q=mq求出燃料完全燃烧放出的热量多少。
8.【答案】
做功；20
【解析】【解答】火花塞点火，是做功冲程。
四冲程汽油机的飞轮转速为2400r/min，则该飞轮每秒钟转40圈，因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，活塞往复2次，所以1s内，飞轮转40圈，活塞往复运动80次，共20个工作循环，80个冲程，做功20次。
【分析】四冲程汽油机有4个冲程，除做功冲程之外，其他的三个冲程都需要依靠飞轮的惯性来完成，只有做功冲程对外界提供动力，结合活塞的运动方向求解即可；内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能。
9.【答案】
扩散；3.15×108；2500
【解析】【解答】小华发现有行驶的小汽车经过身旁时，闻到汽油的气味，是因为汽油分子在不停地做无规则运动，这是扩散现象。
由
知道，7kg汽油完全燃烧要放出的热量Q放=mq=4.5×107J/kg×7kg=3.15×108J
由于水吸收的热量等于汽油完全燃烧放出的热量，故由
知道，水的质量
【分析】分子无规则运动形成扩散现象；利用燃料的热值和质量的乘积计算热量，根据物体吸收的热量，结合比热容和温度差计算物体的质量。
10.【答案】
52.5%
【解析】【解答】由
可知，水吸收的热量为
由
知道，天然气完全燃烧放出的热量是
由
可知，燃气灶的效率是
【分析】已知天然气的体积，和热值可以根据公式求出天然气完全燃烧所释放出来的热量。再根据公式求出水所吸收的热量，再根据公式求出效率。
11.【答案】
3.15×109；3×104
【解析】【解答】完全燃烧70kg这种燃料油放出的热量Q＝m油q油＝70kg×4.5×107J/kg＝3.15×109J
加热水的质量
【分析】根据燃料的质量和热值的乘积计算热量，利用热量和比热容、温度差，可以计算质量大小。
三、实验探究题
12.【答案】
（1）由下而上
（2）酒精和碎纸片的质量；水的质量
（3）1.2×106
（4）小；是热量损失或燃料燃烧不完全
【解析】【解答】（1）由于要用酒精灯的外焰加热，且温度计的玻璃泡与被测液体充分接触，不能紧靠容器壁或容器底部，所以，在组装装置甲时，要按“从下往上”的原则；
?
（2）为了尽量减小各种因素对实验的影响，保证实验结论的可靠，以及方便比较，小王同学在实验中应保持酒精和碎纸片的质量、水的质量以及两个烧杯都应相同。
（3）不计热量损失的情况下，根据表中数据和Q=cm
t可知，水从酒精吸收的热量和从碎纸片吸收的热量之比为2∶1，则酒精完全燃烧放出的热量和从碎纸片完全燃烧放出的热量之比为2∶1，由
可知，碎纸片的热值是酒精的热值一半，即为1.2×106J/kg。
（4）通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏小，出现这样情况的主要原因是燃料燃烧不完全、热量燃烧放出的热量没有完全被水吸收。
【分析】（1）在组装实验仪器的时候应该按照自下而上的顺序进行组装；
（2）比较不用燃料的热值，需要控制燃料的质量相同即可；通过烧杯内液体温度变化量反映燃料释放热量的多少，故要控制烧杯内的液体质量相同；
（3）结合水的质量和温度的变化量，利用比热容公式求解水吸收的热量，除以燃料的质量即为热值；
（4）燃料释放的热量不能被水完全吸收掉，故计算得到的热值偏小。
四、计算题
13.【答案】
（1）解：汽车行驶的路程
答：汽车行驶的路程为
；
（2）解：汽车匀速行驶，受到的阻力和牵引力大小相等。由
可知
答：汽车受到的阻力为
（3）解：汽油完全燃烧放出的热量
汽车发动机的效率
答：汽车发动机的效率为
。
【解析】【分析】（1）已知汽车的速度和行驶时间，由s=vt求出汽车行驶的路程大小；
（2）先由功的公式W=Fs求拉力大小，然后由二力平衡知识：两个力大小相等、方向相反、同一直线、同一物体，根据牵引力求阻力大小；
（3）先由汽油完全燃烧的质量和热值，由Q=mq求出燃料完全燃烧放出的热量大小，然后由求出汽车发动机的效率大小。
14.【答案】
（1）解：汽油的体积
由密度公式
得
答：消耗汽油的质量4.2kg；
（2）解：汽车速度
路程
由速度公式
得
汽车发动机功率
由功率公式
得
答：发动机所做的功为6×107J；
（3）解：燃料完全燃烧放出热量
发动机效率
答：发动机的效率为31%。
【解析】【分析】(1)已知汽油的体积，由
的变形式求出消耗汽油的质量多少；
（2）已知汽车的速度、路程、汽车发动机的的功率，由速度公式
由速度公式
求汽车发动机的时间，然后由W=pt求发动机所做的功；
（3）已知燃料的质量和热值，由Q=mq求
燃料完全燃烧放出热量，即为W总
，
然后由=求发动机的效率。
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精品试卷·第
2
页
（共
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第14章
第2节
热机的效率
人教版-物理-九年级上册
知识回顾-导入新课-学习目标-探究新知-课堂小结-课堂练习
热机
内能转化为机械能
热机工作原理
内燃机
汽油机
柴油机
工作过程
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
知
识
回
顾
问题:
火箭大多用液氢作为燃料，你知道这样做的好处吗？
播放视频：神舟十号发射
导
入
新
课
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.知道热值的单位和定义式，能简单计算燃料燃烧放出的热量；
3.了解热机中能量走向及热散失的途径，知道什么是热机效率，能提出提高热机效率的方法。
【重点】燃料的热值，热机效率；
【难点】热值的相关计算，热机效率。
学
习
目
标
生活中，我们烧开同样一壶水，如果分别用木柴、煤和汽油来做燃料，那用的这些燃料一样多吗？相同质量的不同燃料，燃烧时放出的热量是不是相同？
知识一
燃料的热值
燃料的热值
探
究
新
知
（1）定义：
某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量（气体为体积）之比，叫做这种燃料的热值。用符号q表示。
（2）物理意义：
（3）定义式：
固体和液体：
气体：
（4）单位：
?气体燃料：焦每立方米；符号：J/m3
1
kg（气体为1m?）某种燃料完全燃烧放出的热量。
固液燃料：焦每千克；?
?符号：J/kg
燃料的热值
探
究
新
知
探
究
新
知
常用燃料的热值
对于热值的理解，我们要抓住三个关键词：“某种燃料”、“完全燃烧”、“热量与其质量之比”。
①“某种燃料”是说明热值与燃料的种类有关，反映了燃料的燃烧特性、化学能转化成内能的本领大小；
②“完全燃烧”的含义是烧完、烧尽。某种燃料只有在完全燃烧时放出的热量与质量之比才是这种燃料的热值，如果用没有完全燃烧放出的热量计算出的热值就比实际值小；
③“热量与其质量之比”是指同一燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比就是其热值，是不变的，所以燃料完全燃烧时放出的热量与其质量成正比。
探
究
新
知
热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量或体积、是否燃烧、是否完全燃烧无关。
火箭为什么用氢气做原料？
氢的热值最大
探
究
新
知
固体和液体：
气体：
燃料燃烧的简单计算
Q放—完全燃烧发出的热量—单位：焦耳（J）
m—燃料的质量—单位：千克（kg）
q——燃料的热值——单位：焦耳每千克（J/kg）
V—燃料的体积—单位：立方米（m3）
探
究
新
知
Q=qm
Q=qV。
1.关于燃料的热值,下列说法正确的是
( )
A.任何物质都有热值
B.燃料燃烧时才有热值
C.热值是某种燃料完全燃烧时放出的热量
D.热值是某种燃料完全燃烧时放出的热量与所用燃料的质量之比
1.D 【解题思路】 热值是某种燃料完全燃烧时放出的热量与所用燃料的质量之比.
答案
典型例题
2.对于q=的理解,下列说法正确的是
( )
A.热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比
B.燃料燃烧不充分时,部分能量将被浪费掉,热值将减小
C.燃料燃烧时,放出的热量越多,燃料的热值越大
D.某种燃料的热值大小与是否充分燃烧无关
2.D 【解题思路】 热值是燃料本身的特性,只与燃料的种类有关,与燃烧程度、放出热量的多少和是否燃烧无关,故选D.
答案
典型例题
3.木柴、焦炭、木炭都是常用的燃料,取不同质量的这些燃料进行完全燃烧,得到了下表所示数据:
?
(1)从表中的数据可以得到,相同质量的不同燃料,它们完全燃烧所释放的热量是 的;对于同一种燃料,质量越大,完全燃烧所释放的热量越 .?
(2)从表中的数据还可以看出,对于同一种燃料, 和 的比值是不变的,这个不变的比值,反映了燃料本身的一种性质,物理学中把它称之为 .?
燃料的质量/g
100
200
300
400
燃料完全燃烧放出的热量
Q木柴/J
1.3×106
2.6×106
3.9×106
5.2×106
Q焦炭/J
3.0×106
6.0×106
9.0×106
1.2×107
Q木炭/J
3.4×106
6.8×106
1.02×107
1.36×107
典型例题
3.【参考答案】 (1)不同 多 (2)完全燃烧放出的热量 质量 热值
【解题思路】 (1)由表格中数据可知,完全燃烧质量相同的木柴、焦炭、木炭放出的热量不同;对于同一种燃料,质量越大,完全燃烧所释放的热量越多.
(2)对于同一种燃料,完全燃烧放出的热量与燃料的质量成正比,即完全燃烧放出的热量与质量的比值不变,物理学中用热值表示燃料的这一特性.
答案
典型例题
4.[2020河北唐山路北区二模]我们每天都会产生大量的垃圾,合理分类和利用垃圾是我们面临的一个重大课题.某垃圾处理厂处理垃圾时提炼出了200
kg燃料油,燃料油的热值为4.0×107
J/kg,其物理意义是
,将这些燃料油的一半完全燃烧,放出的热量为 J,燃料油燃烧时将化学能转化为 能,剩余燃料油的热值为 J/kg.?
4.【参考答案】 1
kg燃料油完全燃烧放出的热量是4.0×107
J 4.0×109 内 4.0×107
【解题思路】 燃料油完全燃烧放出的热量Q放=mq=200
kg××4.0×107
J/kg=4.0×109
J;燃料油燃烧时放出热量,将化学能转化为内能.
答案
典型例题
为什么炉渣颜色有的黑有的白？
靠近炉灶有什么感觉？
不能完全燃烧
热，温度比周围高
放出来的热量比按热值计算的小
有效利用的热量比放出来的小
探
究
新
知
知识点
二
热机的效率
1.
燃料的有效利用
燃料很难完全燃烧，放出的热量往往比按热值计算出的要小，而且有效利用的热量又比放出的热量要小，例如用煤烧水。
有效利用
60%
未燃烧
15%
散失
25%
高温的空气带走很大一部分热量，该部分热量直接散失掉
燃料很难完全燃烧
被水吸收的热量
探
究
新
知
（1）燃料的效率：有效利用的热量与理想情况下放出的热量的比值。
η=
Q利用
Q释放
×100%
（2）提高燃料利用率的途径
①改善燃烧的条件，使燃料尽可能充分燃烧。
②减少各种热量损失。
将煤磨成煤粉，用空气吹进炉膛，使之更充分燃烧；
I.
加大受热面积，以减少烟尘废气带走的热量；
II.
使用较好的保温材料，减少热损失。
探
究
新
知
2.
内燃机燃料燃烧时能量走向示意图
序号
能量去向
说明
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
燃料未能完全燃烧
一部分能量消耗在
散热上
废气带走很大一部分能量
克服摩擦力消耗
一部分能量
由于燃料的品质、内燃机汽缸与活塞的密封程度等因素，热机不可能使燃料完全燃烧，燃料的化学能没有被全部释放。
热机大部分部件是由金属制成的，金属是热的良导体，将燃料燃烧所释放的部分热量传递给机体及空气，所以散热也是能量损失的一个方面。
四冲程内燃机的一个工作循环中，排气冲程排出汽缸中的废气，但此时废气的温度仍很高，内能较大。
活塞和曲轴在运动时要克服摩擦力做功，这部分能量也要靠燃料燃烧的内能来提供。
对外做的有用功
探
究
新
知
（1）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，叫做热机的效率。
（2）公式：
（3）提高热机效率的方法：
①使燃料充分燃烧。
②尽量减少各种热量损失。
③注意保养,保证良好的润滑，合理调整运动零件之间的间隙，
减少因克服摩擦而额外消耗的能量。
热机效率
探
究
新
知
蒸汽机的效率只有6%~15%
汽油机的效率为
20%~30%
柴油机的效率为30%~45%
常见热机的效率
探
究
新
知
1.[2021山东聊城实验中学月考]关于热机的效率,下列说法正确的是
( )
A.热机做的有用功越多,效率一定越高
B.热机消耗的燃料越少,效率一定越高
C.热机做一定的有用功,消耗的燃料越少,效率一定越高
D.热机做功越快,效率一定越高
1.C 【解题思路】 用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧释放出来的能量之比,叫做热机的效率,故C正确,A、B错误;热机做功的快慢与效率无关,D错误.
答案
典型例题
2.甲、乙两台热机,甲的效率比乙的低,其含义是( )
A.甲热机消耗的燃料多
B.甲热机比乙热机做功少
C.甲热机的功率比乙热机的小
D.做相同的有用功,甲损失的能量比乙损失的多
2.D 【解题思路】 不知道有用功的大小,所以不能确定消耗的燃料多少,故A错误;效率高低与做功的多少和快慢无关,故B、C错误;做相同的有用功时,甲的效率低,说明损失的能量多,故D正确.
答案
典型例题
3.[2020河北石家庄二十二中月考]“涡轮增压”是目前在各种汽油机和柴油机中被广泛采用的一项节能、提高热机功率的技术.它是利用热机排出的废气带动涡轮旋转,先将新鲜空气压缩后再送入内燃机的进气口.这样做的好处是
(填“增加”或“减少”)排出废气所带走的能量, (填“提高”或“降低”)内燃机的效率.?
3.【参考答案】 减少 提高
【解题思路】 在热机的能量损失中,废气带走了大部分的能量,所以“涡轮增压”利用热机排出的废气带动涡轮旋转,再次利用了废气带走的能量,从而提高了热机的效率.
答案
典型例题
定义：
某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比
定义式：
固液：
气体：
单位：
?气体：J/m3?
物理意义：
1
kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
固液：J/kg
热
值
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：
提高
热机效率
的途径
热
机
效
率
①使燃料充分燃烧。
②尽量减少各种热量损失。
③注意保养，保证良好的润滑，合理调整运动零件之间的间隙，减少因克服摩擦而额外消耗的能量。
热
机
的
效
率
课
堂
小
结
1.中国的货运飞船天舟一号是从海南文昌航天发射中心,由长征七号遥二运载火箭发射升空的,火箭燃料中有液态氢,液态氢常作为燃料,是因为液态氢有
( )
A.较多的热量
B.较大的密度
C.较大的比热容
D.较大的热值
1.D 【解题思路】 运载火箭采用液态氢作为燃料,是因为液态氢不仅密度小,而且具有较高的热值,故D正确.
答案
课
堂
练
习
2.一杯酒精倒出一半,剩余酒精的质量、密度、比热容和热值的变化情况,下列说法正确的是
( )
A.质量、密度、比热容和热值不变
B.质量变为原来的一半,密度、比热容和热值不变
C.质量和密度变为原来的一半,比热容和热值不变
D.质量和热值变为原来的一半,密度和比热容不变
2.B 【解题思路】 物质的比热容、热值、密度三个物理量,只与物质的种类和状态有关,一杯酒精倒出一半,则剩下的酒精的比热容、热值、密度不变,质量减半.
答案
课
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3.[2020四川甘孜中考改编]下列关于热值和热机效率的描述,正确的是
( )
A.使燃料燃烧更充分,可以增大热值
B.使燃料燃烧更充分,可以提高热机效率
C.燃料燃烧释放的热量越多,热值越大
D.热值和热机效率都是定值,与外界条件无关
3.B 【解题思路】
热值是燃料本身的一种特性,它只与燃料的种类有关,A、C错误;使燃料燃烧更充分,可以增大有效利用的能量,提高热机的效率,故B正确;热值大小取决于燃料的种类,与外界条件无关,而燃料的燃烧情况、能量的损失情况都会影响热机的效率,故D错误.
答案
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4.[2020河北承德兴隆期中]干木柴、焦炭、无烟煤的热值如图所示,以下说法不正确的是
( )
?
A.都是完全燃烧的情况下,无烟煤放出的热量最多
B.都完全燃烧1
kg,干木柴放出的热量最少
C.焦炭的热值是3×107
J/kg,完全燃烧2
kg焦炭放出的热量是6×107
J
D.焦炭的热值是3×107
J/kg,0.5
kg焦炭的热值也为3×107
J/kg
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4.A 【解题思路】 燃料燃烧放出热量的多少还与燃料的质量等有关,只根据热值无法判定放出热量的多少,故A错误;都完全燃烧1
kg,由于干木柴的热值小,根据公式Q=mq可知,干木柴放出的热量最少,故B正确;焦炭的热值是3×107
J/kg,完全燃烧2
kg焦炭放出的热量是Q=mq=2
kg×3×107
J/kg=6×107
J,故C正确;热值的大小与质量无关,焦炭的热值是3×107
J/kg,0.5
kg焦炭的热值也为3×107
J/kg,故D正确.故选A.
答案
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5.[2021河北邢台临西月考]为了节约能源,需要提高热机的效率,下列措施不能提高热机效率的是
( )
A.让燃料与空气混合充分,使燃料燃烧得比较完全
B.在设计与制造热机时要不断改进与创新,以减少能量的损失
C.尽量减少热机内部各部件间的摩擦
D.尽量增加热机的工作时间
5.D 【解题思路】 热机效率是指做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,所以使燃料充分燃烧和减少热量的损失都可以提高热机效率,减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失,提高效率,故A、B、C不符合题意;增加热机的工作时间,不能提高热机效率,故D符合题意.
答案
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6.一台柴油机中的燃料完全燃烧放出了8×107
J的热量,共计损失了4.8×107
J能量,下列说法错误的是
( )
A.该柴油机的效率为40%
B.用来做有用功的能量为3.2×107
J
C.通过科技进步,在未来可以实现能量零损失
D.减少机械间的摩擦可以提高热机效率
6.C 【解题思路】 有效利用的能量W有用=8×107
J-4.8×107
J=3.2×107
J,该柴油机的效率η=×100%=
×
100%=40%,故A、B正确;能量转化过程中能量损失不可避免,故C错误;减少机械间的摩擦可以提高热机效率,故D正确.
答案
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7.为比较酒精和碎纸片这两种燃料的热值,小明采用如图所示的装置进行实验:他将一定质量的酒精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中,点燃它们,分别给装有初温相同、质量均为200
g水的两个相同烧杯加热,直至酒精和碎纸片完全燃烧.
?
?
?
(1)小明设计了一张记录实验数据的表格,其中有一个栏目漏写了,请你在表格中横线上帮他补充完整.
?
温度
燃料
加热前水温/℃
燃料燃尽时的水温/℃
水温的变化/℃
10
g酒精
?
?
?
?
?
?
?
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习
(2)某次实验中,用酒精和碎纸片加热后的水温变化分别是40
℃和18
℃,这表明了本次实验中相同质量的酒精放出的热量 (填“大于”或“小于”)碎纸片放出的热量.?
(3)实验后,聪明的小明利用公式Q=cmΔt算出了a图中水吸收的热量,然后根据Q吸=Q放这一关系式,又算出了酒精的热值,结果他发现测出的值比书上给出的酒精的热值要 (填“大”或“小”)很多,这是因为
,你认为本实验装置 (填“能”或“不能”)用来准确测量酒精或碎纸片的热值.?
7.【参考答案】 (1)10
g碎纸片 (2)大于 (3)小 酒精完全燃烧放出的热量不能被水完全吸收 不能
【解题思路】 (1)根据控制变量法的思想,酒精和碎纸片的质量必须相等.
(2)根据公式Q=cmΔt,用酒精加热的水的温度升高得较多,所以本实验中酒精放出的热量大于碎纸片放出的热量.
(3)由于酒精完全燃烧放出的热量不能被水完全吸收,所以测出的酒精热值要小于书上给出的酒精的热值,因此不能用本装置来准确测量酒精和碎纸片的热值.
答案
课
堂
练
习
