14.2 热机的效率-2022-2023学年九年级物理全一册同步考点专题训练（人教版）

14.2 热机的效率（解析版） 考点直击 典例分析＋变式训练 考点1 燃料的热值及其计算 （1）热值概念：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值，符号时q。 ①对于气体燃料而言，热值的定义是1m3的某种燃料完全燃烧时放出的热量。 ②热值是燃料的一种属性。 （2）热值单位：焦/千克（J/kg），读作焦每千克。 （3）公式：Q=mq M——燃料的质量——单位千克（kg）； q——燃料的热值——单位焦/千克（J/kg）； Q——燃烧放出的热量——单位焦耳（J）。 （4）热值的物理意义：热值表示一定质量的燃料在完全燃烧时所放出的热量的多少，如木炭的热值为3.40×107J/kg。 （5）同种燃料的热值相同，不同种燃料的热值不同。  【典例1】（2021秋•东港区期末）关于燃料的热值，下列说法正确的是（　　） A．燃料燃烧时放出的热量叫做燃料的热值 B．热值大的燃料比热值小的燃烧时放出的热量多 C．10kg木炭比1kg木炭的热值大 D．燃料燃烧时放出热量的多少与是否完全燃烧有关 【答案】D。 【解答】解： ①1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值，所以A说法错误，不符合题意。 ②根据燃料燃烧放出热量的公式可知燃料在燃烧时放出的热量与热值、燃料的质量和燃料是否完全燃烧有关，因此在燃料的质量和燃料情况不明确的情况下，不能进行判断，所以B说法错误，不符合题意。 ③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，因此10kg木炭和1kg木炭的热值一样大，所以C说法错误，不符合题意。 ④燃料燃烧放出的热量与燃料的热值、燃料的质量和燃料是否完全燃烧有关，所以D说法正确，符合题意。 故选：D。 【典例2】（2022•西吉县一模）小明在参加中考体育考试的过程中，其身体消耗的总能量为4.8×105J，这些能量相当于完全燃烧 　0.04　kg干木柴所释放的热量；当干木柴燃烧了一半，则剩余干木柴的热值为 　1.2×107　J/kg。（q干木柴＝1.2×107J/kg） 【答案】0.04；1.2×107。 【解答】解：由Q放＝mq可知，干木柴的质量：m＝＝＝0.04kg； 由于燃料的热值的燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量以及燃料情况无关，所以当干木柴燃烧了一半，剩余干木柴的热值不变，还是1.2×107J/kg。 故答案为：0.04；1.2×107。 【典例3】（2021秋•紫金县期末）已知天然气的热值为3.2×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。求： （1）完全燃烧1.4×10﹣2m3天然气放出的热量； （2）若某天然气灶的效率为60%，则这些天然气可将质量为3.8kg、初温为25℃的水加热到多少摄氏度？（当地的大气压强为标准大气压） 【解答】解： （1）完全燃烧1.4×10﹣2m3天然气放出的热量： Q放＝Vq＝1.4×10﹣2m3×3.2×107J/m3＝4.48×105J； （2）由η＝可得水吸收的热量： Q吸＝ηQ放＝60%×4.48×105J＝2.688×105J； 由Q吸＝cm△t可得，水升高的温度： △t＝＝≈16.8℃， 则水的末温度为：t2＝t1+△t＝25℃+16.8℃＝41.8℃。 答：（1）完全燃烧1.4×10﹣2m3天然气放出的热量为4.48×105J； （2）若某天然气灶的效率为60%，则这些天然气可将质量为3.8kg、初温为25℃的水加热到41.8℃. 【变式训练1】（2021秋•博望区校级期末）关于热值的下列说法中正确的是（　　） A．燃料燃烧时，随着不断放热，它的热值越来越小 B．采取措施使燃料燃烧更充分，就可以提高燃料的热值 C．任何燃料实际燃烧时放出的热量，都比按热值计算出来的数值小 D．煤油的热值比酒精大，就是说煤油完全燃烧放出的热量比酒精多 【答案】C。 【解答】解：AB、燃料的热值仅与燃料的种类有关，而与燃料的燃烧程度无关，故AB都错； C、因为燃料实际燃烧时，总是不能完全燃烧，所以实际燃烧时放出的热量，都比按热值计算出来的数值小，故C正确； D、煤油的热值比酒精大，就是说相同质量的煤油完全燃烧放出的热量比酒精多，故D错。 故选：C。 【变式训练2】（2022•剑阁县模拟）2021年4月29日，天和核心舱搭乘长征五号B遥二运载火箭发射升空，如图所示，这是国内首个空间站，中国也成为全球第三个独立建造空间站的国家。长征五号B火箭使用的燃料是液氢，其中芯二级液氢质量为104kg，这些燃料完全燃烧释放出的热量是 　1.4×1012　J，若这些热量有20%被水吸收，能够使 　8.3×105　kg的水温度从20℃升高到100℃[结果保留2位有效数字，q液氢＝1.4×108J/kg，c