14.2 热机的效率（2知识+6题型+课后巩固）--【课堂助手】2024-2025学年九年级物理全一册讲与练（人教版）

14.2 热机的效率 知识题型预览 燃料的种类有很多，有固体燃料、液体燃料和气体燃料等。如果我们消耗1kg煤、1kg汽油和1kg的天然气，试问：它们放出的热量谁最多呢？ 学新知 习教材 知识点1：燃料的热值 1. 燃料 （1）燃料的种类 燃料是指可燃烧的物质，根据不同标准，燃料可分为不同的种类，最常见的是按其物理状态分类。 （2）燃料燃烧时能量转化 燃料在燃烧时将化学能转化为内能，也就是我们常说的释放能量。 2. 燃料的热值 （1）定义：把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量（或体积）之比，叫做这种燃料的热值。 （2）单位：焦耳每千克（或焦耳每立方米），符号：J/kg（或J/m3） 常用燃料的热值对应表 燃料 热值 燃料 热值 干木柴 约1.2×10²J/kg 柴油 4.3×10⁷J/kg 烟煤 约2.9×10²J/kg 煤油 4.6×10⁷J/kg 无烟煤 约3.4×10⁷J/kg 汽油 4.6×10⁷J/kg 焦炭 3.0×10⁷J/kg 氢 1.4×10⁷J/kg 木炭 3.4×10⁷J/kg 煤气 约3.9×10⁷J/m³ 酒精 3.0×10⁷J/kg 沼气 约1.9×107⁷J/m³ （3）热值的理解 ①热值反应了燃料在燃烧过程中，化学能转化为内能的本领大小； ②不是任何物质都有热值，如石块、铁块等非燃料物质没有热值； ③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、是否完全燃烧等没有关系。 （4）物理意义 热值在数值上等于1kg燃料完全燃烧时放出的热量。如汽油的热值为4.6×107J/kg，它表示1kg汽油完全燃烧放出的热量是4.6×107J。 （5）热量的计算： 【特别提示】 （1）只有燃料燃烧放热时，才能用Q放＝qm或Q放＝Vq进行计算，不要将其与温度降低时的放热公式 Q放=cm△t混淆； （2）计算时，要明确燃料的种类、是否完全燃烧后有关； 题型1：热值的概念理解 【典例1】（23-24九年级上·广东中山·期中）烟煤的热值比木炭的小，这表示（　　） A．燃烧烟煤比燃烧木炭放出的热量少 B．燃烧烟煤比燃烧木炭放出的热量多 C．相同质量的烟煤和木炭，完全燃烧时，木炭放出的热量少 D．相同质量的烟煤和木炭，完全燃烧时，木炭放出的热量多 【答案】D 【详解】相同质量的烟煤和木炭，烟煤的热值比木炭的小，由Q=qm可知，完全燃烧时，木炭放出的热量多，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 【变式1-1】（22-23九年级上·福建厦门·期中）如图是我国制造的“达飞雅克萨德号”动力船，目前是全球最大的LNG（液化天然气）双燃料动力船。它可以通过传统燃油驱动，也可以通过携带的液化天然气驱动。选择液化天然气作为能源，除了环保，主要还因为它的（　　） A．热值大 B．密度小 C．比热容大 D．沸点高 【答案】A 【详解】选择液化天然气作为能源，除了环保，主要还因为它的热值大，相同质量和液化天然气和其它燃料相比，完全燃烧时可以放出更多的热量，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【变式1-2】（23-24九年级上·山东济宁·期末）乡村集市上小吃摊点的烟火气为寒冷的冬天增添了一抹暖意。下列热现象的分析正确的是（　　） A．蒸馒头时，下层蒸格中的馒头先熟 B．炸麻花时，燃料燃烧过程中，热值变小 C．烧鸡的温度越高，含有的热量越多 D．用火烧烤熟食物是通过热传递的方式增加内能的 【答案】D 【详解】A．用多层蒸笼蒸馒头时，是通过热传递的方式传递能量，传递给水，水汽化成水蒸气，水蒸气上升，遇到冷的锅盖液化，液化放热，使上面的馒头先熟，故A错误； B．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，炸麻花时，燃料燃烧过程中，热值不变，故B错误； C．热量是一个过程量，不能用“含有”来修饰，故C错误； D．用火烧烤熟食物，食物吸收热量，内能增大，是通过热传递的方式增加内能的，故D正确。 故选D。 题型2：比较不同燃料的热值 【典例2】（2024·辽宁·一模）在比较煤油和酒精燃烧放出热量多少的实验中，采用如图所示的实验装置。    （1）本实验中，除如图所示的器材外，还需要的测量工具是停表和 ； （2）准备煤油和酒精时，必须要控制它们的 相等； （3）燃料燃烧完毕，通过比较两烧杯中的水 ，来比较煤油和酒精放出热量的多少，这种方法叫做 ； （4）既然用两烧杯中的水来衡量煤油和酒精放出的热量，所以，也要控制两杯水的 和 相同。 【答案】 天平 质量 升高温度的多少 转换法 质量 初温 【详解】（1）[1]根据题意知道，要控制不同物质的质量相同，故除了图甲、乙中所示的器材外，还需要的测量工具有秒表和天平。 （2）[2]由控制变量法知道，准备煤油和酒精时，必须要控制它们的质量相等，然后比较燃烧放出热量多少。 （3）[3][4]由实验目的知道，燃料燃烧完毕，通过比较两烧杯中的水升高的温度，来比较煤油和酒精放出热量的多少，这种方法叫做转换法。 （4）[5][6]由于用两烧杯中的水升高温度的多少，来衡量煤油和酒精放出的热量，所以，也要控制两杯水的质量和初温相同。 【变式2-1】（23-24九年级上·江苏宿迁·阶段练习）如图所示，甲、乙、丙三个装置完全相同，加热器内燃料的质量都相等且充足，烧杯内液体的质量、初温相同。 （1）若探究“质量相等的不同燃料燃烧时放出热量”，应选择 两图进行实验；该实验过程中，燃料燃烧时放出热量的多少是通过比较 （选填“温度计的示数”或“加热时间”）来判断的； （2）若探究“不同物质吸热升温的特点”，应选择 两个图进行实验；该实验过程中，下列做法和要求中需要注意的有哪些 。 A．选用相同的烧杯 B．烧杯中分别装入相同体积的不同液体 C．相同质量的燃料 【答案】 乙丙 温度计的示数 甲乙 A 【详解】（1）[1][2]为了比较不同燃料燃烧时放出热量，要选择不同燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，此时应选择乙和丙两图进行实验。 （2）[3][4]为了探究“不同物质吸热升温的特点”，需要燃烧相同的燃料，加热质量相同的不同液体，让液体的质量和温度的变化相同，通过比较加热时间，进而判断两种物质比热容的大小关系，应选择甲和乙两图进行实验；实验过程中，为得到正确的结论，必须选择相同的烧杯，加热时火焰大小尽量相同，故A符合题意，BC不符合题意。故选A。 【变式2-2】（23-24九年级上·内蒙古赤峰·阶段练习）小明学习燃料的热值之后，自己设计一个实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。 （1）实验设计思路：通过比较两个烧杯中水温升高的多少来反映两种燃料 的多少； （2）为保证实验结论的可靠，以及方便比较，小王同学在两次实验中除了选用完全相同的烧杯外，还应控制相同的物理量有： ； （3）实验数据记录如下表： 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 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偏 （填“大”或“小”），你认为出现这种情况的主要原因是： 。 【答案】 放出热量 水的质量和初温、酒精和碎纸片的质量 1.2×106 小 燃烧产生的热量没有全部被水吸收 【详解】（1）[1]燃料燃烧时放出热量的多少不易观察，实验时通过比较两个烧杯中水温升高的多少来反映两种燃料放出热量的多少，采用了转换法。 （2）[2]根据可知，温度变化量除了和吸收热量多少有关之外，还和液体的质量有关，所以为了方便比较，实验时要控制烧杯中水的质量和初温相同；由可知，放出的热量除了和热值有关，还与燃料的质量有关，所以要控制酒精和碎纸片的质量相同。 （3）[3]由表中数据可知，用酒精加热时，水温从15℃升高至35℃，温度变化量为20℃；碎纸片燃烧使水温从15℃升高至25℃，温度变化量为10℃，水的质量相同，所以酒精燃烧放出的热量是碎纸片燃烧放出热量的2倍，酒精和碎纸片的质量相同，根据可知，酒精的热值是碎纸片的两倍，故碎纸片的热值为 （4）[4][5]实验测得的热值偏小，因为燃料燃烧放出的热量有部分散失到了空气中，还有部分被烧杯等实验器材吸收，并没有全部被水吸收。 题型3：热值公式及其相关计算 【典例3】（2024·四川达州·中考真题）在1个标准大气压下，小明用天然气灶将质量1kg的水，从20℃加热到沸腾，水吸收的热量是 J。他家天然气热水器的热效率是70%，他某次洗澡，耗水20kg，热水器进水温度是22℃，出水温度是42℃，他这次洗澡消耗天然气 m3。已知水的比热容是，天然气的热值是。 【答案】 3.36×105 0.075 【详解】[1]水吸收的热量 [2]洗澡时水吸收的热量 由得，天然气完全燃烧放出的热量 由Q放=Vq得，需要天然气的体积 【变式3-1】（2024·陕西西安·模拟预测）“端午浓情，粽叶飘香”，粽叶飘香是 现象。煮粽子时消耗了16g煤气，则这些煤气完全燃烧放出的热量能让 kg的水温度升高80℃。（，不计热量损失） 【答案】 扩散 2 【详解】[1]粽叶飘香，是香味分子进入人的鼻子的扩散现象。 [2]消耗16g煤气放出的热量 煤气燃烧放出的热量能让温度升高80摄氏度的水的质量 【变式3-2】（23-24九年级上·四川德阳·阶段练习）小华在某次体育训练时，身体消耗了的热量，这些热量相当于完全燃烧 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 （变大、变小、不变）。（干木柴的热值为1.2×107J/kg） 【答案】 不变 【详解】[1]这些热量相当于完全燃烧干木柴的质量为 [2]热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，当干木柴燃烧了一半，则剩余干木柴的热值大小不变。 知识点2：热机的效率 1. 燃料的有效利用 （1）燃料的利用率 有效利用的热量与燃料完全燃烧放出总能量的比值，叫做燃料的利用率； 计算公式： （2）影响燃料利用率的因素 ①燃料未完全燃烧；②高温烟气带走的热量；③被容器、炉具、周围的空气等吸收的热量。 （3）提高燃料利用率的途径： ①让燃料尽可能充分燃烧，如将煤研磨成粉状，加大进风量等； ②减少热量损失，如加大有效受热面积等。 2. 内燃机中热量燃烧的能量流向图 3. 热机效率 （1）定义：用来做有用功的热量与燃料完全燃烧放出的热量的比值。 （2）计算公式： 对热机而言，其中用来做有用功的能量Q有用等于热机对外的有用功W有用，故热机的效率公式又可写成：。 （3）物理意义：热机的效率表示使用热机时对燃料的利用率的高低，因此热机的效率是热机性能的一个重要指标。 （4）常见热机效率：蒸汽机6%—15%，汽油机20%—30%，柴油机30%—45%。 （5）热机效率的理解 ①热机的效率是指有用功在燃料完全燃烧释放的能量中所占的百分比，而功率是指做功的快慢。这是两个不同的物理量，两者之间不存在必然的联系。 ②热机的效率与燃料的种类（热值大小）、燃料的质量、热机的工作时间、做功的多少均无关。因此采用热值大的燃料并不能提高热机的效率。 4. 提高热机效率的主要途径 （1）改善燃烧的条件，使燃料尽可能充分燃烧（将煤磨成煤粉，用空气吹进炉膛，使之更充分燃烧）； （2）减少各种热量损失（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）； （3）在热机设计和制造上，采用先进的技术； （4）保障良好的润滑，减少机械摩擦。 经典例题 举一反三 题型4：热机效率的理解 【典例4】（23-24九年级上·新疆乌鲁木齐·期末）关于热机，下列说法中正确的是（　　） A．热机的效率越高说明热机做功越快 B．新能源汽车的电动机的效率可达100% C．在做功同样多的情况下，消耗的燃料越多，热机的效率越高 D．做功冲程既存在化学能转化为内能，也存在内能转化为机械能 【答案】D 【详解】A．热机的效率，也称为热机的有效效率，是指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。而功率是指做功的快慢。因此热机的效率与做功的快慢无关。故A错误； B．因为有摩擦力的存在和电流的热效应，所以电动机的效率无法达到100%，故B错误； C．在做功相同的情况下，消耗的燃料越少，热机的效率越高，故C错误； D．做功冲程是将燃料燃烧时产生的内能转化为机械能，而燃料燃烧是将燃料的化学能转化为内能，故D正确。 故选D。 【变式4-1】（23-24九年级上·广西梧州·期末）关于热值和热机效率，下列说法正确的是（　　） A．热机消耗燃料越少，效率越高 B．使燃料燃烧更充分，可以增大热值 C．燃料燃烧释放的热量越多，热值越大 D．使燃料燃烧更充分，可以提高热机的效率 【答案】D 【详解】A．热机效率是热机输出的机械能与燃料完全燃烧释放的能量之比，仅由热机消耗燃料少，无法判断热机效率高低，故A错误； B．热值是燃料的性质，与燃料燃烧程度无关，故B错误； C．热值等于燃料完全燃烧释放的能量与燃料的质量之比，仅由燃料燃烧释放的热量，无法判断热值大小，故C错误； D．一定质量的燃料燃烧越充分释放出的能量越多，其它条件相同时，热机的效率越高，故D正确。 故选D。 【变式4-2】（23-24九年级上·山东临沂·期末）关于热机效率的说法中，正确的是（　　） A．热机所用燃料的热值越大，效率越高 B．热机功率越大，热机效率越高 C．不断创新和改进热机结构，可以提高热机效率，使热机效率等于1 D．蒸汽机、汽油机和柴油机的热机效率分别是、、，则有 【答案】D 【详解】A．用热值大的燃料完全燃烧相同质量可以放出更多的热量，但用来做有用功的能量不一定多，用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量的比值不一定大，热机效率不一定高，故A错误； B．有用功占燃料完全燃烧放出热量的比例越大，热机的效率越高；功率是指做功的快慢，二者没有必然联系，故B错误； C．不断创新和改进热机结构，可以提高热机效率，但使用热机时有能量散失，热机效率始终小于1，故C错误； D．汽油机和柴油机是内燃机，由热机的特点可知，汽油机的效率低于柴油机的效率；而蒸汽机的燃料是在机器的外部燃烧，热损失最多，效率最低，故 D正确。 故选D。 题型5：热机效率的计算 【典例5】（2024·辽宁葫芦岛·一模）小赫爸爸购买了一款户外燃气炉，准备周末和家人一起去户外野炊，该燃气炉烧水时，把1kg初温为20℃的水加热到100℃，燃烧了丁烷，则水吸收的热量为 J，假设丁烷完全燃烧，则燃气炉的效率为 。[水的比热容为，丁烷的热值为] 【答案】 22.4% 【详解】[1]水吸收的热量 [2]丁烷完全燃烧放出的热量 燃气炉的效率 【变式5-1】（23-24九年级下·山东青岛·自主招生）某同学用燃气灶烧水给餐具消毒。在标准大气压下用该燃气灶加热质量为5kg初温为15℃的水，共消耗了0.06m3的天然气，该燃气灶烧水的热效率为70%。[水的比热容为，天然气的热值为]求： （1）0.06m3的天然气完全燃烧所放出的热量； （2）加热后锅内水的温度。 【答案】（1）；（2）95℃ 【详解】解：（1）0.06m3的天然气完全燃烧放出的热量 （2）水吸收的热量 加热后锅内水的温度 答：（1）0.06m3的天然气完全燃烧所放出的热量为； （2）加热后锅内水的温度为95℃。 【变式5-2】（23-24九年级上·河北石家庄·阶段练习）某内燃机的能量流向是，汽缸散热损失25%，废气带走的能量是30%，摩擦等机械损耗15%，则它的效率是 。若消耗2kg的汽油，则它做的有用功是 （汽油热值4.6×107J/kg），燃料燃烧更充分时，燃料的热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 30% 不变 【详解】[1]内燃机的效率是 [2]汽油完全燃烧放出的热量为 它做的有用功是 [3]热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与是否燃烧充分无关，燃料燃烧更充分时，燃料的热值不变。 题型6：提高热机效率的方法 【典例6】（23-24九年级上·山西晋城·期末）为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”的目标，某工厂研发了一款新型汽车，在同样的油耗和使用条件下，与老款汽车相比，新型汽车发动机工作时，尾气中的汽油味明显变淡，汽车动力更强劲。下列说法不正确的是（　　） A．无论热机内的燃料能否完全燃烧，燃料的热值都是定值 B．热机的工作原理是将机械能转化为内能 C．尾气中的汽油味变淡，是因为汽油在汽缸中燃烧比较完全 D．为了节能，冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的利用率 【答案】B 【详解】A．燃料的热值是燃料的一种属性，与燃烧情况无关，故A正确，不符合题意； B．热机的工作原理是将内能转化为机械能，故B错误，符合题意； C．尾气中“汽油味”变淡，这说明汽油的燃烧率较高，燃烧的较完全，故C正确，不符合题意； D．为了节能，冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，将尾气中浪费的能量转化为有用的能量，大大提高了燃料的利用率，故D正确，不符合题意。 故选B。 【变式6-1】（23-24九年级上·广西南宁·期末）如图，甲是四冲程汽油机某冲程的示意图，乙是其能量流向图。下列说法正确的是（　　） A．图甲是吸气冲程的示意图 B．图甲冲程使汽车获得动力 C．水箱散热导致的能量损失最多 D．设法利用废气的能量可提高燃料利用率 【答案】D 【详解】A．由图可知，进气门关闭，排气门关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，故A错误； B．使汽车获得动力的冲程是做功冲程，图甲是压缩冲程，机械能转化为内能，故B错误； C．由图乙可知，水箱散热耗能30%，废弃带走热量36%，所以废气带走的能量损失最多，故C错误； D．因为废气带走的能量最多，所以设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施，故D正确。 故选D。 【变式6-2】（23-24九年级上·四川成都·期末）汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（　　） A．甲图是压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，气体的温度升高 B．由乙图可知该汽油机的效率是30% C．汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值 D．增加废气带走的热量可以提高热机的效率 【答案】A 【详解】A．甲图两气门关闭，活塞向上运动，压缩气体，活塞对气缸内的气体做功，气体的内能增加，温度升高，是压缩冲程，故A正确； B．由乙图可知该汽油机的效率是，故B错误； C．燃料的热值与燃料的种类有关，与燃烧是否充分无关，故C错误； D．热机效率是有用功与总功的比，增加废气带走的热量会降低热机的效率，要提高热机的效率应减小废气带走的热量，故D错误。 故选A。 巩固提高 一、单选题 1．（24-25九年级上·全国·课后作业）质量为5kg的汽油，用去一半后，剩下的汽油（　　） A．密度、比热容都变为原来的一半 B．密度不变，比热容变为原来的一半 C．密度、比热容变为原来的一半，热值不变 D．密度、比热容都不变 【答案】D 【详解】密度、比热容、热值三个物理量，是从不同的角度来描述物质的特性，同种物质的密度、比热容只与物质的种类和状态有关，与质量、体积等无关，热值是燃料的一种属性，与燃料的体积质量无关。质量为5kg的汽油用去一半后，质量、体积发生变化，但剩下的汽油的密度、比热容、热值都不变，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 2．（24-25九年级上·全国·假期作业）现代火箭用液态氢作燃料，是因为它具有（　　） A．较大的比热容 B．较低的沸点 C．较大的热值 D．较高的凝固点 【答案】C 【详解】现代火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量。且体积小便于储存和运输。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 3．（2024·江苏南京·二模）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量相同，烧杯内的液体质量也相同。下列说法正确的是（　　） A．比较不同液体吸热升温现象，可以选择甲丙两图 B．比较不同液体吸热升温现象，可以选择乙丙两图 C．比较不同燃料燃烧放出热量，可以选择乙丙两图 D．比较不同燃料燃烧放出热量，可以选择甲丙两图 【答案】A 【详解】AB．比较两种液体的比热容，必须控制燃料的种类相同，改变液体的种类，控制液体的质量相同，根据温度计的示数高低得出吸热多少，从而判断两种比热容的大小关系，应选择甲、丙两图进行实验，故A正确，B错误； CD．比较不同燃料热值大小要控制加热的液体种类、液体质量，改变燃料的种类，根据温度计的示数高低得出吸热多少，从而判断热值大小，因此选择甲、乙两图进行实验；故CD错误。 故选A。 4．（多选）（23-24九年级上·辽宁大连·期末）东北农村家家有“宰年猪、庆新年”的习俗。如图是小王家在院内支起铁锅，用木柴烧水烹猪肉的场景，下列说法正确的是（　　） A．远远闻到猪肉的香味是扩散现象 B．锅内猪肉温度升高是通过热传递改变其内能 C．水和猪肉增加的内能等于木柴燃烧放出的热量 D．水蒸气推动锅盖的过程与汽油机做功冲程能量转化相同 【答案】ABD 【详解】A．远远闻到猪肉的香味，说明分子在不停地做无规则运动，是扩散现象，故A正确； B．锅内猪肉吸收锅的热量，温度升高，这是通过热传递改变其内能的，故B正确； C．木柴燃烧过程中，存在热量损失、散失和燃烧不完全等情况，故水和猪肉增加的内能小于木柴燃烧放出的热量，故C错误； D．汽油机做功冲程将内能转化为机械能，水蒸气推动锅盖的过程也是将内能转化为机械能，故两者能量转化相同，故D正确。 故选ABD。 5．（23-24九年级上·广西南宁·期末）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% 【答案】B 【详解】该内燃机的热机效率是 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 6．（23-24九年级上·湖南湘西·期末）下列说法正确的是（　　） A．高温铁块放入冷水中，当热传递停止时铁块和水的内能一定相同 B．不能喝刚烧开的水，是因为它的热量太大 C．用天然气烧水，天然气燃烧不充分时，其热值不变 D．热机消耗的燃料越多，效率就越低 【答案】C 【详解】A．热传递停止时，铁块和水的温度相同，但内能不一定相同，故A错误； B．不能喝刚烧开的水，是因为它的温度太高，故B错误； C．热值时燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度、放出热量的多少以及燃烧温度的高低等均无关，故C正确； D．热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，所以热机消耗的燃料越多，效率不一定越低，故D错误。 故选C。 7．（23-24九年级上·吉林长春·期中）汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（　　） A．甲图是压缩冲程，气缸内的气体对活塞做功，气体的温度升高 B．由乙图可知该汽油机的效率是30% C．汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，这会减小燃料的热值 D．为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的利用率 【答案】D 【详解】A．如图甲所示，进气孔和排气孔都关闭，活塞向上运动，压缩气体，对气体做功，气体温度升高，这是汽油机的压缩冲程，故A错误； B．由乙图可知该汽油机的效率为η=100%-6%-30%-36%=28% 故B错误； CD．热值是燃料完全燃烧时的放出的热量和质量之比，燃料的热值只与燃料的种类和状态有关，与燃料是否完全燃烧无关，燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的利用率，不会降低燃料的热值；冬天汽车利用尾气中的余热给车内供暖，使燃料更充分的被利用，大大提高了燃料的利用率，节约了能源，故C错误，D正确。 故选D。 8．（23-24九年级上·福建福州·期中）古语“人要实，火要虚”，其意思是，人要脚踏实地，才能事业有成；可燃物要架空一些才能燃烧更旺。“火要虚”的目的是（　　） A．提高可燃物的热值 B．增大可燃物的比热容 C．提高可燃物的利用率 D．不会产生废气，不会造成环境污染 【答案】C 【详解】A．燃料的热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，所以燃烧更旺不能提高可燃物的热值，故A不符合题意； B．比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，所以燃烧更旺不能增大可燃物的比热容，故B不符合题意； C．“火要虚”是燃物要架空一些，才能燃烧更旺、燃烧才更充分，这样就可以提高燃料的利用率，故C符合题意； D．可燃物在燃烧时都会产生废气，废气大多都会对环境造成污染，故D不符合题意。 故选C。 二、填空题 9．（24-25九年级上·全国·假期作业）蒸米时，木桶中米内能的增加是通过 方式实现的，完全燃烧10kg的干木柴能释放出 J的热量。（干木柴的热值为1.2×107J/kg） 【答案】 热传递 1.2×108 【详解】[1]蒸米时，米吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式增加内能的。 [2]由Q=mq可得，完全燃烧10kg的干木柴释放的热量为Q=mq=10kg×1.2×107J/kg=1.2×108J 10．（23-24九年级上·四川德阳·期末）成都大运会火炬“蓉火”取自成都的简称“蓉”，同时寓有“融合”“包容”之意，在燃料方面，“蓉火”采用了生物质丙烷燃料，这种燃料是采用常温压缩体积的方法使气体丙烷液化的：火炬结合它的外形特点，优化燃料喷注与空气掺混方案，这种方案能提高燃料的 （选填“功率”或“效率”）：已知丙烷的热值是；若完全燃烧20g的丙烷，则其放出的热量为 J。 【答案】 效率 【详解】[1]燃料喷注与空气掺混有助于燃料的充分燃烧，可以提高燃料的效率。 [2]完全燃烧20g的丙烷，放出的热量为 11．（23-24九年级上·四川泸州·期末）《三国演义》中有“青梅煮酒”的典故，芒种节气正是青梅煮酒季，煮酒可利用水浴法对酒加热。质量为0.5kg的酒从20℃升高到40℃吸收的热量是 J，这是采用 （选填“做功”或“热传递”）使酒的内能增加的；若这些热量由天然气完全燃烧来提供，则至少需要燃烧 m3的天然气[，q天然气＝4×107J/m3]。 【答案】 3.4×104 热传递 8.5×10-4 【详解】[1]质量为0.5kg的酒从20℃升高到40℃吸收的热量 [2]酒从外界吸收热量，温度升高，是通过热传递的方式增大酒的内能。 [3]天然气的体积 12．（23-24九年级下·云南曲靖·阶段练习）人类在原始社会就知道燃烧柴薪来取暖、烧饭。在现代社会，人类所用的能量一部分是燃烧天然气获得的。与柴薪燃料相比，天然气具有更高的 （选填“热值”或“比热容”）。某学校食堂每天需要用2m3的天然气，完全燃烧这些天然气产生的热量的42%被0.5t的水吸收，可以使初温为20℃的水升高 ℃。[，] 【答案】 热值 20 【详解】[1] 与柴薪燃料相比，天然气具有更高的热值，质量相同时完全燃烧可以放出更多的热量。 [2] 完全燃烧这些天然气产生的热量为 水吸收的热量为 水升高的温度为 三、实验题 13．（24-25九年级上·全国·假期作业）在“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”实验中，小帅选用碎纸片和酒精为燃料进行了实验。 （1）小帅将天平放在水平桌面上并将游码归零后，若指针静止时位置如图1所示，则他应将平衡螺母向 端调节；图2是正确测量所用碎纸片质量时的场景，此时游码所处位置如图3所示，则他还应称量 g的酒精； （2）小帅组装的实验装置如图4所示，他在器材安装中的一处错误是 ； （3）正确组装实验装置后，小帅用（1）中所称量的碎纸片和酒精分别进行实验，正确采集的数据如表所示，根据实验数据，小帅却得出了与事实相反的实验结论：质量相同的碎纸片和酒精完全燃烧后，碎纸片放出的热量较多。你认为他在实验中最有可能遗漏的操作是未控制被加热水的 相同。 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽时的水温/℃ 水温的变化/℃ 酒精 20 65 45 碎纸片 20 80 60 【答案】 左 6.5 温度计玻璃泡与烧杯底部接触 质量 【详解】（1）[1]由图1得，此时指针偏向右侧，说明天平的左侧上翘，平衡螺母应向左移动，使杠杆在水平位置平衡。 [2]如图2和3所示，碎纸片的质量 为了比较热值大小，要用相同质量的不同的燃料，所以则他还应称量6.5g的酒精。 （2）[3]由图4知，实验中温度计的玻璃泡碰到了容器底，会使测得的温度出现偏差。 （3）[4]实验中通过水吸收的热量的多少得出燃料完全燃烧释放的热量的多少。实验中要用相同质量的不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，而小帅却得出了与事实相反的实验结论：质量相同的碎纸片和酒精完全燃烧后，碎纸片放出的热量较多，可能是没有控制被加热水的质量相等，导致实验结论出错。 四、计算题 14．（24-25九年级上·全国·假期作业）一段平直的高速公路上，一辆载重汽车以20m/s速度匀速行驶300s，消耗燃油2kg（假设燃油完全燃烧），汽车发动机在这段时间内的功率为6×104W。若燃油的热值为3×107J/kg，求： （1）汽车行驶的路程； （2）汽车行驶过程中牵引力做的功； （3）汽车发动机的效率。 【答案】（1）6000m；（2）1.8×107J；（3）30% 【详解】解：（1）汽车行驶的路程 （2）汽车行驶过程所做的功 （3）燃油完全燃烧放出热量 汽车发动机的效率是 答：（1）汽车行驶的路程为6000m； （2）汽车行驶过程中牵引力做的功为1.8×107J； （3）汽车发动机的效率为30%。 15．（23-24九年级上·江西赣州·期末）用天然气灶烧水，燃烧0.1m3的天然气，使10kg的水从20℃升高到70℃。已知水的比热容是。天然气的热值q=3.5×107J/m3。求： （1）0.1m3天然气完全燃烧放出的热量Q放； （2）水吸收的热量Q吸； （3）天然气灶的效率η； （4）请提出如何提高天然气灶的效率（一条即可）？ 【答案】（1）3.5×106J；（2）2.1×106J；（3）60%；（4）见解析 【详解】解：（1）0.1m3天然气完全燃烧放出的热量 （2） 水吸收的热量 （3）天然气灶的效率 （4）提高天然气灶的效率，第一个方面是提高燃气的热吸收，从而提高热吸收。 ①需要提高表面传热系数（如对水壶除垢）；②需要增大对流传热的面积； ③需要提高火焰外焰温度。 第二个方面是减少热损失，而热损失主要包括高温烟气带走的热量、火焰对外辐射的热量、以及燃气灶对外的热量损失，其中高温烟气带走的热量最多，降低高温烟气带走的热量就可以提高燃气灶的热效率了。 答：（1）0.1m3天然气完全燃烧放出的热量Q放为3.5×106J； （2）水吸收的热量Q吸为2.1×106J； （3）天然气灶的效率η为60%； （4）见解析 16．（23-24九年级上·贵州黔东南·期中）小明家新安装了一台如图所示的太阳能热水器，热水器铭牌如下： 型号HM-20 集热管数28支 水箱容积200L 集热管总面积2m2 防水等级A 系统承压3.0MPa （1）已知太阳能热水器每小时每平方米吸收太阳能是6×106J，求太阳能热水器5h吸收了多少J的太阳能？ （2）热水器贮满水后，5h吸收的太阳能使水温从升高到，则太阳能热水器的效率是多少？ （3）若通过完全燃烧天然气加热一满箱水，使其温度从升高到时，转化效率为50％，需要多少立方米天然气？（天然气的热值为） 【答案】（1）；（2）42%；（3） 【详解】解：（1）太阳能热水器5h吸收的太阳能 （2）水的体积 水的质量 水吸收的热量 太阳能效率 （3）天然气完全燃烧放出的热量为 则天然气体积 答：（1）太阳能热水器5h吸收了6×107J的太阳能； （2）太阳能热水器的效率是42%； （3）需要天然气1.26m3。 第 1 页 共 18 页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 14.2 热机的效率 知识题型预览 燃料的种类有很多，有固体燃料、液体燃料和气体燃料等。如果我们消耗1kg煤、1kg汽油和1kg的天然气，试问：它们放出的热量谁最多呢？ 学新知 习教材 知识点1：燃料的热值 1. 燃料 （1）燃料的种类 燃料是指可燃烧的物质，根据不同标准，燃料可分为不同的种类，最常见的是按其物理状态分类。 （2）燃料燃烧时能量转化 燃料在燃烧时将化学能转化为内能，也就是我们常说的释放能量。 2. 燃料的热值 （1）定义：把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量（或体积）之比，叫做这种燃料的热值。 （2）单位：焦耳每千克（或焦耳每立方米），符号：J/kg（或J/m3） 常用燃料的热值对应表 燃料 热值 燃料 热值 干木柴 约1.2×10²J/kg 柴油 4.3×10⁷J/kg 烟煤 约2.9×10²J/kg 煤油 4.6×10⁷J/kg 无烟煤 约3.4×10⁷J/kg 汽油 4.6×10⁷J/kg 焦炭 3.0×10⁷J/kg 氢 1.4×10⁷J/kg 木炭 3.4×10⁷J/kg 煤气 约3.9×10⁷J/m³ 酒精 3.0×10⁷J/kg 沼气 约1.9×107⁷J/m³ （3）热值的理解 ①热值反应了燃料在燃烧过程中，化学能转化为内能的本领大小； ②不是任何物质都有热值，如石块、铁块等非燃料物质没有热值； ③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、是否完全燃烧等没有关系。 （4）物理意义 热值在数值上等于1kg燃料完全燃烧时放出的热量。如汽油的热值为4.6×107J/kg，它表示1kg汽油完全燃烧放出的热量是4.6×107J。 （5）热量的计算： 【特别提示】 （1）只有燃料燃烧放热时，才能用Q放＝qm或Q放＝Vq进行计算，不要将其与温度降低时的放热公式 Q放=cm△t混淆； （2）计算时，要明确燃料的种类、是否完全燃烧后有关； 题型1：热值的概念理解 【典例1】（23-24九年级上·广东中山·期中）烟煤的热值比木炭的小，这表示（　　） A．燃烧烟煤比燃烧木炭放出的热量少 B．燃烧烟煤比燃烧木炭放出的热量多 C．相同质量的烟煤和木炭，完全燃烧时，木炭放出的热量少 D．相同质量的烟煤和木炭，完全燃烧时，木炭放出的热量多 【变式1-1】（22-23九年级上·福建厦门·期中）如图是我国制造的“达飞雅克萨德号”动力船，目前是全球最大的LNG（液化天然气）双燃料动力船。它可以通过传统燃油驱动，也可以通过携带的液化天然气驱动。选择液化天然气作为能源，除了环保，主要还因为它的（　　） A．热值大 B．密度小 C．比热容大 D．沸点高 【变式1-2】（23-24九年级上·山东济宁·期末）乡村集市上小吃摊点的烟火气为寒冷的冬天增添了一抹暖意。下列热现象的分析正确的是（　　） A．蒸馒头时，下层蒸格中的馒头先熟 B．炸麻花时，燃料燃烧过程中，热值变小 C．烧鸡的温度越高，含有的热量越多 D．用火烧烤熟食物是通过热传递的方式增加内能的 题型2：比较不同燃料的热值 【典例2】（2024·辽宁·一模）在比较煤油和酒精燃烧放出热量多少的实验中，采用如图所示的实验装置。    （1）本实验中，除如图所示的器材外，还需要的测量工具是停表和 ； （2）准备煤油和酒精时，必须要控制它们的 相等； （3）燃料燃烧完毕，通过比较两烧杯中的水 ，来比较煤油和酒精放出热量的多少，这种方法叫做 ； （4）既然用两烧杯中的水来衡量煤油和酒精放出的热量，所以，也要控制两杯水的 和 相同。 【变式2-1】（23-24九年级上·江苏宿迁·阶段练习）如图所示，甲、乙、丙三个装置完全相同，加热器内燃料的质量都相等且充足，烧杯内液体的质量、初温相同。 （1）若探究“质量相等的不同燃料燃烧时放出热量”，应选择 两图进行实验；该实验过程中，燃料燃烧时放出热量的多少是通过比较 （选填“温度计的示数”或“加热时间”）来判断的； （2）若探究“不同物质吸热升温的特点”，应选择 两个图进行实验；该实验过程中，下列做法和要求中需要注意的有哪些 。 A．选用相同的烧杯 B．烧杯中分别装入相同体积的不同液体 C．相同质量的燃料 【变式2-2】（23-24九年级上·内蒙古赤峰·阶段练习）小明学习燃料的热值之后，自己设计一个实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。 （1）实验设计思路：通过比较两个烧杯中水温升高的多少来反映两种燃料 的多少； （2）为保证实验结论的可靠，以及方便比较，小王同学在两次实验中除了选用完全相同的烧杯外，还应控制相同的物理量有： ； （3）实验数据记录如下表： 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 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偏 （填“大”或“小”），你认为出现这种情况的主要原因是： 。 题型3：热值公式及其相关计算 【典例3】（2024·四川达州·中考真题）在1个标准大气压下，小明用天然气灶将质量1kg的水，从20℃加热到沸腾，水吸收的热量是 J。他家天然气热水器的热效率是70%，他某次洗澡，耗水20kg，热水器进水温度是22℃，出水温度是42℃，他这次洗澡消耗天然气 m3。已知水的比热容是，天然气的热值是。 【变式3-1】（2024·陕西西安·模拟预测）“端午浓情，粽叶飘香”，粽叶飘香是 现象。煮粽子时消耗了16g煤气，则这些煤气完全燃烧放出的热量能让 kg的水温度升高80℃。（，不计热量损失） 【变式3-2】（23-24九年级上·四川德阳·阶段练习）小华在某次体育训练时，身体消耗了的热量，这些热量相当于完全燃烧 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 （变大、变小、不变）。（干木柴的热值为1.2×107J/kg） 知识点2：热机的效率 1. 燃料的有效利用 （1）燃料的利用率 有效利用的热量与燃料完全燃烧放出总能量的比值，叫做燃料的利用率； 计算公式： （2）影响燃料利用率的因素 ①燃料未完全燃烧；②高温烟气带走的热量；③被容器、炉具、周围的空气等吸收的热量。 （3）提高燃料利用率的途径： ①让燃料尽可能充分燃烧，如将煤研磨成粉状，加大进风量等； ②减少热量损失，如加大有效受热面积等。 2. 内燃机中热量燃烧的能量流向图 3. 热机效率 （1）定义：用来做有用功的热量与燃料完全燃烧放出的热量的比值。 （2）计算公式： 对热机而言，其中用来做有用功的能量Q有用等于热机对外的有用功W有用，故热机的效率公式又可写成：。 （3）物理意义：热机的效率表示使用热机时对燃料的利用率的高低，因此热机的效率是热机性能的一个重要指标。 （4）常见热机效率：蒸汽机6%—15%，汽油机20%—30%，柴油机30%—45%。 （5）热机效率的理解 ①热机的效率是指有用功在燃料完全燃烧释放的能量中所占的百分比，而功率是指做功的快慢。这是两个不同的物理量，两者之间不存在必然的联系。 ②热机的效率与燃料的种类（热值大小）、燃料的质量、热机的工作时间、做功的多少均无关。因此采用热值大的燃料并不能提高热机的效率。 4. 提高热机效率的主要途径 （1）改善燃烧的条件，使燃料尽可能充分燃烧（将煤磨成煤粉，用空气吹进炉膛，使之更充分燃烧）； （2）减少各种热量损失（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）； （3）在热机设计和制造上，采用先进的技术； （4）保障良好的润滑，减少机械摩擦。 经典例题 举一反三 题型4：热机效率的理解 【典例4】（23-24九年级上·新疆乌鲁木齐·期末）关于热机，下列说法中正确的是（　　） A．热机的效率越高说明热机做功越快 B．新能源汽车的电动机的效率可达100% C．在做功同样多的情况下，消耗的燃料越多，热机的效率越高 D．做功冲程既存在化学能转化为内能，也存在内能转化为机械能 【变式4-1】（23-24九年级上·广西梧州·期末）关于热值和热机效率，下列说法正确的是（　　） A．热机消耗燃料越少，效率越高 B．使燃料燃烧更充分，可以增大热值 C．燃料燃烧释放的热量越多，热值越大 D．使燃料燃烧更充分，可以提高热机的效率 【变式4-2】（23-24九年级上·山东临沂·期末）关于热机效率的说法中，正确的是（　　） A．热机所用燃料的热值越大，效率越高 B．热机功率越大，热机效率越高 C．不断创新和改进热机结构，可以提高热机效率，使热机效率等于1 D．蒸汽机、汽油机和柴油机的热机效率分别是、、，则有 题型5：热机效率的计算 【典例5】（2024·辽宁葫芦岛·一模）小赫爸爸购买了一款户外燃气炉，准备周末和家人一起去户外野炊，该燃气炉烧水时，把1kg初温为20℃的水加热到100℃，燃烧了丁烷，则水吸收的热量为 J，假设丁烷完全燃烧，则燃气炉的效率为 。[水的比热容为，丁烷的热值为] 【变式5-1】（23-24九年级下·山东青岛·自主招生）某同学用燃气灶烧水给餐具消毒。在标准大气压下用该燃气灶加热质量为5kg初温为15℃的水，共消耗了0.06m3的天然气，该燃气灶烧水的热效率为70%。[水的比热容为，天然气的热值为]求： （1）0.06m3的天然气完全燃烧所放出的热量； （2）加热后锅内水的温度。 【变式5-2】（23-24九年级上·河北石家庄·阶段练习）某内燃机的能量流向是，汽缸散热损失25%，废气带走的能量是30%，摩擦等机械损耗15%，则它的效率是 。若消耗2kg的汽油，则它做的有用功是 （汽油热值4.6×107J/kg），燃料燃烧更充分时，燃料的热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 题型6：提高热机效率的方法 【典例6】（23-24九年级上·山西晋城·期末）为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”的目标，某工厂研发了一款新型汽车，在同样的油耗和使用条件下，与老款汽车相比，新型汽车发动机工作时，尾气中的汽油味明显变淡，汽车动力更强劲。下列说法不正确的是（　　） A．无论热机内的燃料能否完全燃烧，燃料的热值都是定值 B．热机的工作原理是将机械能转化为内能 C．尾气中的汽油味变淡，是因为汽油在汽缸中燃烧比较完全 D．为了节能，冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的利用率 【变式6-1】（23-24九年级上·广西南宁·期末）如图，甲是四冲程汽油机某冲程的示意图，乙是其能量流向图。下列说法正确的是（　　） A．图甲是吸气冲程的示意图 B．图甲冲程使汽车获得动力 C．水箱散热导致的能量损失最多 D．设法利用废气的能量可提高燃料利用率 【变式6-2】（23-24九年级上·四川成都·期末）汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（　　） A．甲图是压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，气体的温度升高 B．由乙图可知该汽油机的效率是30% C．汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值 D．增加废气带走的热量可以提高热机的效率 巩固提高 一、单选题 1．（24-25九年级上·全国·课后作业）质量为5kg的汽油，用去一半后，剩下的汽油（　　） A．密度、比热容都变为原来的一半 B．密度不变，比热容变为原来的一半 C．密度、比热容变为原来的一半，热值不变 D．密度、比热容都不变 2．（24-25九年级上·全国·假期作业）现代火箭用液态氢作燃料，是因为它具有（　　） A．较大的比热容 B．较低的沸点 C．较大的热值 D．较高的凝固点 3．（2024·江苏南京·二模）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量相同，烧杯内的液体质量也相同。下列说法正确的是（　　） A．比较不同液体吸热升温现象，可以选择甲丙两图 B．比较不同液体吸热升温现象，可以选择乙丙两图 C．比较不同燃料燃烧放出热量，可以选择乙丙两图 D．比较不同燃料燃烧放出热量，可以选择甲丙两图 4．（多选）（23-24九年级上·辽宁大连·期末）东北农村家家有“宰年猪、庆新年”的习俗。如图是小王家在院内支起铁锅，用木柴烧水烹猪肉的场景，下列说法正确的是（　　） A．远远闻到猪肉的香味是扩散现象 B．锅内猪肉温度升高是通过热传递改变其内能 C．水和猪肉增加的内能等于木柴燃烧放出的热量 D．水蒸气推动锅盖的过程与汽油机做功冲程能量转化相同 5．（23-24九年级上·广西南宁·期末）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% 6．（23-24九年级上·湖南湘西·期末）下列说法正确的是（　　） A．高温铁块放入冷水中，当热传递停止时铁块和水的内能一定相同 B．不能喝刚烧开的水，是因为它的热量太大 C．用天然气烧水，天然气燃烧不充分时，其热值不变 D．热机消耗的燃料越多，效率就越低 7．（23-24九年级上·吉林长春·期中）汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（　　） A．甲图是压缩冲程，气缸内的气体对活塞做功，气体的温度升高 B．由乙图可知该汽油机的效率是30% C．汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，这会减小燃料的热值 D．为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的利用率 8．（23-24九年级上·福建福州·期中）古语“人要实，火要虚”，其意思是，人要脚踏实地，才能事业有成；可燃物要架空一些才能燃烧更旺。“火要虚”的目的是（　　） A．提高可燃物的热值 B．增大可燃物的比热容 C．提高可燃物的利用率 D．不会产生废气，不会造成环境污染 二、填空题 9．（24-25九年级上·全国·假期作业）蒸米时，木桶中米内能的增加是通过 方式实现的，完全燃烧10kg的干木柴能释放出 J的热量。（干木柴的热值为1.2×107J/kg） 10．（23-24九年级上·四川德阳·期末）成都大运会火炬“蓉火”取自成都的简称“蓉”，同时寓有“融合”“包容”之意，在燃料方面，“蓉火”采用了生物质丙烷燃料，这种燃料是采用常温压缩体积的方法使气体丙烷液化的：火炬结合它的外形特点，优化燃料喷注与空气掺混方案，这种方案能提高燃料的 （选填“功率”或“效率”）：已知丙烷的热值是；若完全燃烧20g的丙烷，则其放出的热量为 J。 11．（23-24九年级上·四川泸州·期末）《三国演义》中有“青梅煮酒”的典故，芒种节气正是青梅煮酒季，煮酒可利用水浴法对酒加热。质量为0.5kg的酒从20℃升高到40℃吸收的热量是 J，这是采用 （选填“做功”或“热传递”）使酒的内能增加的；若这些热量由天然气完全燃烧来提供，则至少需要燃烧 m3的天然气[，q天然气＝4×107J/m3]。 12．（23-24九年级下·云南曲靖·阶段练习）人类在原始社会就知道燃烧柴薪来取暖、烧饭。在现代社会，人类所用的能量一部分是燃烧天然气获得的。与柴薪燃料相比，天然气具有更高的 （选填“热值”或“比热容”）。某学校食堂每天需要用2m3的天然气，完全燃烧这些天然气产生的热量的42%被0.5t的水吸收，可以使初温为20℃的水升高 ℃。[，] 三、实验题 13．（24-25九年级上·全国·假期作业）在“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”实验中，小帅选用碎纸片和酒精为燃料进行了实验。 （1）小帅将天平放在水平桌面上并将游码归零后，若指针静止时位置如图1所示，则他应将平衡螺母向 端调节；图2是正确测量所用碎纸片质量时的场景，此时游码所处位置如图3所示，则他还应称量 g的酒精； （2）小帅组装的实验装置如图4所示，他在器材安装中的一处错误是 ； （3）正确组装实验装置后，小帅用（1）中所称量的碎纸片和酒精分别进行实验，正确采集的数据如表所示，根据实验数据，小帅却得出了与事实相反的实验结论：质量相同的碎纸片和酒精完全燃烧后，碎纸片放出的热量较多。你认为他在实验中最有可能遗漏的操作是未控制被加热水的 相同。 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽时的水温/℃ 水温的变化/℃ 酒精 20 65 45 碎纸片 20 80 60 四、计算题 14．（24-25九年级上·全国·假期作业）一段平直的高速公路上，一辆载重汽车以20m/s速度匀速行驶300s，消耗燃油2kg（假设燃油完全燃烧），汽车发动机在这段时间内的功率为6×104W。若燃油的热值为3×107J/kg，求： （1）汽车行驶的路程； （2）汽车行驶过程中牵引力做的功； （3）汽车发动机的效率。 15．（23-24九年级上·江西赣州·期末）用天然气灶烧水，燃烧0.1m3的天然气，使10kg的水从20℃升高到70℃。已知水的比热容是。天然气的热值q=3.5×107J/m3。求： （1）0.1m3天然气完全燃烧放出的热量Q放； （2）水吸收的热量Q吸； （3）天然气灶的效率η； （4）请提出如何提高天然气灶的效率（一条即可）？ 16．（23-24九年级上·贵州黔东南·期中）小明家新安装了一台如图所示的太阳能热水器，热水器铭牌如下： 型号HM-20 集热管数28支 水箱容积200L 集热管总面积2m2 防水等级A 系统承压3.0MPa （1）已知太阳能热水器每小时每平方米吸收太阳能是6×106J，求太阳能热水器5h吸收了多少J的太阳能？ （2）热水器贮满水后，5h吸收的太阳能使水温从升高到，则太阳能热水器的效率是多少？ （3）若通过完全燃烧天然气加热一满箱水，使其温度从升高到时，转化效率为50％，需要多少立方米天然气？（天然气的热值为） 第 1 页 共 18 页 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