第2节 热机的效率（双基过关+考点突破）-九年级物理全一册通关讲义（人教版）

第2节 热机的效率 双基过关 知识点一、燃料的热值： 1.燃料： （1）概念：可以燃烧的物质叫燃料。 （2）分类：固体燃料、液体燃料和气体燃料。 （3）燃料燃烧时的能量转化：化学能转化为内能。 2.燃料的热值： （1）概念：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量（体积）之比，叫这种燃料的热值。 （2）定义式 固体和液体： Q放——燃料完全燃烧放出的热量，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/千克（J/kg）。 气体： Q放——燃料完全燃烧放出的热量，单位焦耳（J）；V——燃料的体积，单位千克（m3）；q——燃料的热值，单位焦/立方米（J/m3）。 （3）物理意义 表示不同燃料完全燃烧时放热的能力。在数值上等于1kg（m3）的某种燃料完全燃烧放出的热量。如汽油的热值为4.6×107J/kg，它表示1kg的汽油完全燃烧时放出的热量是4.6×107J。 （4）理解： ①热值是燃料本身的一种特性，它与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积和是否完全燃烧等无关。 ②“完全燃烧”是指氧气充足、烧完、烧尽，只有在燃料完全燃烧放出的热量与质量之比才是这种燃料的热值；用没有完全燃烧放出的热量与质量之比偏小，但这不是该燃料的热值。 （5）燃料燃烧释放出热量的计算 ①固体和液体： ②气体： 基础自测： 1．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 【答案】C 【解析】A、用火种引燃木柴的过程是热传递。钻木取火的本质是机械能转化为内能，两者原理不同，故A错误； B、木柴燃烧的过程，本质是化学能转化为内能的过程，故B错误； C、只要存在温度差，就会发生热传递，锅能向酒料传递热量，是因为锅的温度高于酒料的温度，故C正确； D、熬制过程中需要不断地搅拌，目的是使酒料受热均匀，同时避免粘锅，故D错误。 2．下列说法正确的是（　　） A．燃料燃烧越充分，它的热值就越大 B．内燃机用水做冷却液，是因为水的比热容较大 C．敲击大小不同的编钟，发出声音的音色不同 D．在闹市区安装噪声监测装置，可以减弱噪声 【答案】B 【解析】A．燃料的热值是某种燃料完全燃烧时放出的热量与其质量之比，与实际燃烧情况无关， 故该选项不符合题意； B．水的比热容比较大，等质量物质在升高相同温度时，水吸收的热量多，适合作为内燃 机的冷却液，该选项符合题意； C．敲击大小不同的编钟，是音调不同，相同乐器发出的声音的音色相同，该选项不符合题意； D．噪声监测装置只能监测噪声等级，不能减弱，该选项不符合题意。 3．用煤气灶将质量为4kg的水，从25℃加热到50℃，水吸收的热量为　J．若水吸收的热量等于煤气燃烧所放出的热量，则需要完全燃烧　 　kg的煤气。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），q煤气＝4.2×107J/kg] 【答案】4.2×105；0.01 【解析】水吸收的热量： Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×4kg×（50℃－25℃）＝4.2×105J； 若水吸收的热量等于煤气燃烧所放出的热量，Q吸＝Q放＝4.2×105J； 由Q放＝qm可得，煤气质量m＝＝＝0.01kg。 4．利用先进工艺和科学方法，可以使垃圾变废为宝。若从1吨垃圾中能提炼出140kg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，这些热量可以使　 　kg的水温度升高50℃．[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）] 【答案】6.3×109；30000 【解析】知道燃料油的热值和燃料油的质量，利用燃料完全燃烧放热公式Q放＝mq求燃料油完全燃烧放出的热量；这些热量被水吸收，又知道水的比热容、水的初温、水的末温，利用吸热公式求水的质量 完全燃烧140kg这种燃料油放出的热量： Q放＝mq＝140kg×4.5×107J/kg＝6.3×109J， 由题知，水吸收的热量Q吸＝Q放＝6.3×109J， 由Q＝cm△t可得，m＝ =＝30000kg。 知识点二、热机的效率 1.燃料的不安全燃烧与能量的有效利用 （1）利用燃料给水加热的能量走向 ①燃料很难完全燃烧，未燃烧占15％。 ②被水吸收的热量，有效利用占60％。 ③高温的烟气带走相当一部分热量，还有一部分热量直接散失掉，占25％。 （2）燃料的利用率（锅炉的效率） ①定义：有效利用的热量与燃料完全燃烧放出热量的比值叫作燃料的利用率。 ②定义式： Q利用——水吸收的热量；Q释放——燃料完全