第06讲 热机的效率（预习）--【暑假自学课】2025年新九年级物理暑假提升精品讲义（人教版·2024）

第06讲 热机的效率 内容导航——预习三步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 练习题 讲典例：教材习题学解题、快速掌握解题方法 练考点 强知识：5大核心考点精准练 第二步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第三步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 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） （3）常用燃料的热值对应表 燃料 热值 燃料 热值 燃料 热值 干木柴 约1.2×10⁷J/kg 木炭 3.4×10Jkg 酒精 3.0×10⁷J/kg 烟煤 约2.9×107J/kg 柴油 4.3×10⁷Jkg 氢 1.4×10⁸Jkg 无烟煤 约3.4×10J/kg 煤油 4.6×10⁷Jkg 煤气 约3 .9×10⁷J/m³ 焦炭 3.0×10Jkg 汽油 4.6×10⁷Jkg 沼气 约1 .9×10⁷J/m³ （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。 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。 3. 热量的计算： （1）只有燃料燃烧放热时，才能用Q放＝mq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； 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%。 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。 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。 教材习题01 解题方法 思考：根据常见燃料热值对应表，不同燃料的热值一般是不同的。根据生活中烧一壶开水，用的木柴好煤气用量是不同。 燃料的种类很多，固体燃料有木柴、煤等，液体燃料有汽油、酒精等，气体燃料有煤气、天然气等。根据你的经验，相同质量的不同燃料，燃烧时放出的热量是不是相同？要找出事实来支持你的观点，并进行分析。 教材习题02 解题方法 思考：利用煤和干木柴的热值，由燃烧值公式的变形公式可以求出放出相同热量需要干木柴与煤的质量之比． 如果燃烧干木柴跟燃烧煤油放出的热量相等，干木柴的质量应该等于煤油质量的几倍？请列出相关计算式来说明理由． 教材习题03 解题方法 思考：先算出一辆车因效率提高，每年节约的油数，然后便可以算出3亿辆车可以节约的燃油数。 全球汽车保有量在迅速增长，截至2022年，我国燃油汽车保有量约为3亿辆．假设每辆汽车每年耗油1.8 t，汽车内燃机的效率平均值取30％．如果能把内燃机效率提高1％，我国每年可以节约多少燃油？ 考点1：热值的理解 【典例1】（24-25九年级上·安徽淮北·期末）关于热现象下列说法不正确的是（   ） A．热传递时，热量可以从内能少的物体转移给内能多的物体 B．物体的温度升高，可能是吸收了热量 C．木柴燃烧的越充分，其热值就越大 D．柴油机在吸气冲程中吸入的只是空气 【变式1-1】（24-25九年级上·河南安阳·期末）2024年10月30日神舟十九号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，将航天员蔡旭哲、宋令东、王浩泽送入预定轨道。长征二号F遥十九运载火箭升空时，燃料燃烧后通过做功把 能转化为机械能。火箭选用偏二甲肼为燃料，这是因为偏二甲肼具有较大的 。 【变式1-2】（24-25九年级上·河北石家庄·期末）下列关于比热容和热值的说法正确的是（　　） A．物体的质量越大，它的比热容越大 B．物质的比热容跟物体吸收或放出的热量有关 C．燃料的热值与燃料是否完全燃烧无关 D．燃烧时放出热量多的燃料热值大 考点2：热机效率的理解 【典例2】（24-25九年级上·内蒙古鄂尔多斯·期末）燃油车是现代社会中一种常见的交通工具。如图所示是某燃油车的汽油机（有四个冲程）的能量流向图。下列说法正确的是（　　） A．汽油燃烧越充分，它的热值越大 B．汽油机的做功冲程将机械能转化为内能 C．改良发动机结构，汽油机的效率可达100% D．由图可知该汽油机的效率小于30% 【变式2-1】（24-25九年级上·四川泸州·期末）热机广泛应用于现代生活，为了节约能源，各国科学家不断攻坚克难，提高热机效率，关于热机效率的说法正确的是：（　　） A．热机做有用功越多，其效率一定越高 B．热机做有用功越快，其效率一定越高 C．热机消耗燃料越少，其效率一定越高 D．无论怎么改进热机，其效率都小于1 【变式2-2】（24-25九年级上·河南驻马店·期末）2023年11月9日，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙型运载火箭，成功将中星6E卫星送入预定轨道，下列说法正确的是（　　） A．火箭的发动机的效率最高可达到100% B．使燃料燃烧更充分可以提高热机效率 C．使燃料燃烧更充分可以提高燃料的热值 D．火箭飞入太空后，太空温度很低，其内能为零 考点3：热机燃料能量损耗途径 【典例3】（24-25九年级上·河北保定·期末）如图是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的效率是（　　） A．25% B．35% C．60% D．40% 【变式3-1】（24-25九年级上·青海海东·阶段练习）汽车发动机输出功率相同时，汽油味越淡，汽车发动机效率越 （选填“高”或“低”）。一台汽车发动机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占25%，废气带走的能量占30%，摩擦等机械损耗占10%，则它的热机效率为 。 【变式3-2】（24-25九年级上·广东珠海·期末）九洲大道快速化改造时用到了挖掘机，其动力由柴油机提供.若完全燃烧2kg柴油能释放 J的能量，油箱中剩余柴油热值 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。该柴油机能量流向如题图所示，则其效率为 （柴油的热值为4.3×107J/kg）。 考点4：热值的公式及相关计算 【典例4】（2025·重庆大渡口·一模）重庆物产丰富，资源富饶，有着全国最大的页岩气田。若完全燃烧0.014m3的页岩气（设页岩气的热值为3.0×107J/m3），能放出 J的热量；这些热量被5kg的水全部吸收，水的温度将上升 ℃。（） 【变式4-1】（24-25九年级上·辽宁大连·期末）如图所示是汽油机的 冲程；若某汽车在行驶过程中完全燃烧了0.7kg的汽油，这些汽油放出的热量是 J。（q汽油=4.6×107J/kg） 【变式4-2】（24-25九年级上·山东济宁·期末）某单缸四冲程汽油机飞轮转速是2400r/min，则此汽油机每秒对外做功 次。如果汽油机在某段时间内消耗了1500g汽油，这些汽油完全燃烧可释放的热量为 J（q=4.6×107J/kg）。 考点5：热机效率的计算 【典例5】（24-25九年级上·河北石家庄·期末）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）。 【变式5-1】（24-25九年级上·江苏南京·期末）汽车发动机选择水作为冷却液是利用水 的特性，这是通过 的方式改变发动机内能的某小型单缸四冲程汽油机，每个工作循环做功500J，曲轴的转速是300r/min，每分钟消耗汽油5g。则该汽油机的功率是 W，机械效率是 %（q汽油=4.6×107J/kg，百分号前保留一位小数）。 【变式5-2】（24-25九年级上·四川绵阳·期末）某款环保能源汽车——氢能重卡，采用氢燃料发动机获得动力。若某次运输过程中，汽车以300kW的恒定输出功率，在水平公路上匀速直线行驶了20min，汽车发动机的效率为75%。汽车牵引力做的功为 J；若这次行驶过程中消耗的氢能由柴油来提供，至少需要完全燃烧柴油 kg（q柴油＝4.0×107J/kg）。 考点6：比较不同燃料的热值 【典例6】（24-25九年级上·江苏南通·期末）如图所示在“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的实验中，下列说法正确的是（　　） A．研究方法是控制变量和转换法 B．研究对象是烧杯中被加热的液体 C．实验中还需要的器材是天平和秒表 D．相同时间内温度计示数越大，该燃料的热值一定越大 【变式6-1】（24-25九年级上·江苏扬州·期末）如图所示，甲、乙、丙三图的装置完全相同，烧杯内液体的初温与质量相同，燃料的质量相同，假设燃料都完全燃烧且不考虑热量损失，液体的末温分别为、、。下列判断不正确的是（   ） A．研究燃料热值，选择甲、乙两图，若，则燃料1的热值大 B．研究燃料热值，选择乙、丙两图，若，则燃料2的热值大 C．甲、丙两图实验中，加热时间的长短表示液体吸收热量的多少 D．选择甲、乙两图实验和甲、丙两图实验所用测量工具不同 【变式6-2】（24-25九年级上·安徽淮北·阶段练习）某物理兴趣小组设计实验探究酒精和煤油的热值，如图所示。甲、乙两套装置完全相同，水的质量和初温、待测燃料的质量均相同。燃料全部燃烧后水的末温t甲<t乙且均未达到沸点，则热值较大的燃料是 （选填“酒精”或“煤油”）。 知识导图记忆 知识目标复核 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。(物理观念、科学思维) 2.能简单计算燃料燃烧放出的热量。(科学思维) 3.能说出热机工作时燃料释放能量的主要流向,知道什么是热机的效率及提高热机效率的方法。(物理观念、科学态度与责任) 一、单选题 1．（24-25九年级上·广西桂林·期末）我国自主研制的氢能源列车主要是利用氢燃料（　　） A．热值大 B．热值小 C．密度大 D．密度小 2．（24-25九年级上·云南昭通·期末）下列关于热机效率说法正确的是（　　） A．柴油机的效率一般要比汽油机的更高 B．燃料的热值越大，热机效率越高 C．随着科学技术发展，未来热机效率可达100% D．消耗的燃料质量越大，热机效率越高 3．（24-25九年级上·湖南常德·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。下列有关说法不正确的是（    ） A．甲图是压缩冲程，机械能转化为内能 B．由乙图可知该汽油机的效率是28％ C．汽车尾气中的“汽油味”越浓，说明燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值 D．冬天，有些汽车会利用尾气中的余热给车内供暖，这是利用热传递的方法改变内能 4．（24-25九年级上·广东广州·期末）关于燃料及其热值，下列说法中正确的是（　　） A．没有燃烧的燃料，其热值等于零 B．当燃料未完全燃烧时，它的热值会变小 C．不同燃料的热值有可能相同 D．燃料的热值越大，放出的热量越多 5．（24-25九年级上·内蒙古包头·期末）释放化学能的过程不断地发生在人体内，食物也是一种“燃料”，营养成分在人体细胞里与氧结合，提供细胞组织所雲的能量。一袋饼干的营养成分表上标有“2500kJ/100g”，该该标识的含义与以下物理量的含义类似的是（　　） A．热量 B．热值 C．比热容 D．内能 6．（24-25九年级上·山西吕梁·期末）某汽油机的能量流向如图。在未来的汽车市场，零碳内燃机采用绿氢等零碳燃料，在全生命周期可实现零碳排放，前景可观。下列有关说法正确的是（　　） A．零碳内燃机比普通内燃机更环保 B．由图可知该汽油机的效率是6% C．冬天汽车利用尾气中的余热给车内供暖，降低了燃料的利用率 D．汽车尾气中的“汽油味”越浓，说明燃料燃烧得越充分，燃料的热值会降低 二、多选题 7．（24-25九年级上·山东青岛·期末）汽油的热值为4.6×107J/kg。这个数值究竟有多大？有人通过一个具体例子来认识汽油热值的大小：一个60kg的中学生，从大厦的1楼步行至第11楼（走了10层楼），每层楼的层高为3m。如果质量为m的汽油完全燃烧获得热量的焦耳数和中学生克服重力做的功相等。下列说法正确的是（　　） A．汽油的热值为4.6×107J/kg，表示1kg汽油燃烧放出的热量为4.6×107J B．汽油的热值与汽油的质量和燃烧放出的热量均无关 C．该中学生克服重力做了1.8×104J的功 D．通过计算可知汽油的质量m约为0.39g 8．（24-25九年级上·四川·期末）小李用相同的酒精灯分别加热质量均为100g的水和甲液体，4min内各消耗酒精1g，用得到的实验数据绘制出了如图所示的图像。相同时间内两液体吸收的热量相等，q酒＝3×107J/kg；c水＝4.2×103J/（kg·℃）。下列说法正确的是（　　） A．甲液体和水升高相同的温度时，甲液体比水吸收的热量更多 B．甲液体在4min内吸收的热量为3×104J C．甲液体的比热容为2.1×103J/（kg·℃） D．酒精灯的加热效率为42% 三、填空题 9．（24-25九年级上·山东枣庄·阶段练习）图所示为某种固体酒精炉，固体酒精炉比液体酒精炉使用时更安全，为了测定该固体酒精炉的热效率，在炉中放入40g的固体酒精，当固体酒精燃烧完后，锅中1kg的水温度从20℃升高到了70℃。若固体酒精完全燃烧，放出的热量是 J，固体酒精炉的热效率是 。【已知固体酒精的热值为，冰的比热容是】 10．（24-25九年级上·新疆克拉玛依·期末）出租车使用天然气代替柴油或汽油，某段时间一辆出租车消耗0.3m3天然气，天然气燃烧放出的热量为 J，如果该出租车发动机的效率为20%，则得到的机械能为 J。如果汽车上的散热器中装有10kg的水，10kg的水温度从20℃升高到40℃吸收了 J的热量。[天然气的热值q天然气＝7×107J/m3，水的比热容] 11．（24-25九年级上·湖北武汉·期末）2024年9月11日，我国自主研发的朱雀三号可重复使用垂直回收试验箭，在酒泉卫星发射中心完成10公里级垂直起降返回飞行试验。试验箭为单级液氧甲烷火箭，火箭使用液氧甲烷作为燃料是因为其具有较大的 ，燃烧时释放的大量能量可转化为火箭升空的 能。以甲烷为推进剂，完全燃烧0.5t甲烷，放出的热量是 J。（） 12．（24-25九年级上·湖北武汉·期末）热干面是武汉最著名的食物之一，被誉为武汉的灵魂小吃。它以面条纤细、色泽黄亮、拌以香油、芝麻酱等配料而闻名。 (1)小吃店的厨师用天然气加热锅内的水，已知天然气的热值为4×107J/m3；则完全燃烧0.02m3的天然气产生的热量为 J。 (2)配有配料的热干面闻起来很香，是因为香油、芝麻酱等配料的分子 。 (3)如图所示，开始吃时，我们会不断搅动热干面；另一方面是让热干面的温度稍降下来一些，这是通过 （选填“做功”或“热传递”）来减小热干面的内能。 四、实验题 13．（24-25九年级上·江苏宿迁·期末）如图是完全相同的装置甲、乙、丙，兴趣小组用这些装置来比较不同物质的比热容或不同燃料的热值。燃料的质量都是10g，烧杯内液体的质量和初温均相同。 (1)为了比较不同物质的比热容，应选择 两图进行实验；实验通过 （选填“升高的温度”或“加热的时间”）反映液体吸热的多少。 (2)比较不同物质的比热容，选用图中合适的装置加热相同时间后，绘制出温度﹣时间图象如图丁，液体a的比热容 （选填“大于”“小于”或“等于”）液体b的比热容。 (3)小华用图甲装置，根据酒精燃烧后水升高的温度，测出酒精的热值。这种方法测出的热值与“标准值”相比 （选填“偏大”“偏小”或“一样”），理由是 。 (4)小明选用甲、乙两个装置比较不同燃料的热值过程中，甲烧杯内液体沸腾时下面的燃料还未燃尽，而乙烧杯中液体在燃料燃尽时都未沸腾（两种燃料都充分燃烧） （选填“能”或“不能”）比较出哪种燃料热值大。 五、简答题 14．（23-24九年级上·贵州黔南·期末）汽车作为人们的代步工具，给人们的生活提供极大的便利，但是由于汽车的发动机在工作过程中有较大的能量损失，形成了“高能耗，低效率”的现状，同时也给环境带来了一定的污染。请回答下列问题： （1）请分析汽车发动机“低效率”的原因；（至少写出两点） （2）请写出一条“节能减排，低碳生活”的措施。 六、计算题 15．（24-25九年级上·江苏无锡·期末）一辆汽车以某速度在一段平直且限速80km/h的内环快速路上匀速行驶9km，消耗汽油2kg，汽油机实际输出功率为75kW，汽油机的效率为30%。（q汽油＝4.5×107J/kg）求： (1)2kg汽油完全燃烧放出的热量Q是多少？ (2)该汽车在本次行驶过程中，受到的阻力是多大？ (3)试通过计算说明该车是否超速？ 16．（23-24九年级上·贵州六盘水·阶段练习）质量为3t的载重汽车，额定功率为100kW，汽车先以10m/s的速度在平直公路上以20kW的功率匀速行驶了10min，消耗汽油1.2kg。试问： (1)1.2kg的汽油完全燃烧放出的热量为多少？（已知汽油的热值为4.5x107J/kg） (2)汽车在平直公路上匀速行驶时，受到的阻力为多少？ (3)汽车在平直公路上匀速行驶时汽油机的效率为多少？ 17．（24-25九年级上·山西吕梁·期末）茶文化在我国历史悠久，饮茶是现代人的一种休闲生活方式。若用酒精炉将质量为2.5kg，温度为20℃的水加热至沸腾（1个标准大气压下），需完全燃烧50g酒精。已知c水=4.2×103J/（kg・℃），q酒精=3.0×107J/kg。求： (1)50g酒精完全燃烧放出的热量； (2)水吸收的热量； (3)酒精炉的效率。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第06讲 热机的效率 内容导航——预习三步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 练习题 讲典例：教材习题学解题、快速掌握解题方法 练考点 强知识：5大核心考点精准练 第二步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第三步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 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） （3）常用燃料的热值对应表 燃料 热值 燃料 热值 燃料 热值 干木柴 约1.2×10⁷J/kg 木炭 3.4×10Jkg 酒精 3.0×10⁷J/kg 烟煤 约2.9×107J/kg 柴油 4.3×10⁷Jkg 氢 1.4×10⁸Jkg 无烟煤 约3.4×10J/kg 煤油 4.6×10⁷Jkg 煤气 约3 .9×10⁷J/m³ 焦炭 3.0×10Jkg 汽油 4.6×10⁷Jkg 沼气 约1 .9×10⁷J/m³ （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。 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。 3. 热量的计算： （1）只有燃料燃烧放热时，才能用Q放＝mq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； 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%。 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。 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。 教材习题01 解题方法 思考：根据常见燃料热值对应表，不同燃料的热值一般是不同的。根据生活中烧一壶开水，用的木柴好煤气用量是不同。 燃料的种类很多，固体燃料有木柴、煤等，液体燃料有汽油、酒精等，气体燃料有煤气、天然气等。根据你的经验，相同质量的不同燃料，燃烧时放出的热量是不是相同？要找出事实来支持你的观点，并进行分析。 【答案】相同质量的不同燃料，燃烧时放出的热量是不同的。在家中烧水时，烧开同样一壶水需要的木柴质量多，而需要的煤气质量却较少，这个现象说明木柴和煤气燃烧放出相同的热量时，所用木柴的质量比所用煤气的质量大，因此从另一个方面也可以说明相同质量的木柴和煤气燃烧时，放出的热量是不同的。 教材习题02 解题方法 思考：利用煤和干木柴的热值，由燃烧值公式的变形公式可以求出放出相同热量需要干木柴与煤的质量之比． 如果燃烧干木柴跟燃烧煤油放出的热量相等，干木柴的质量应该等于煤油质量的几倍？请列出相关计算式来说明理由． 【答案】倍 【详解】由Q放＝mq得，m＝；放出相同热量，即：Q木放＝Q煤油放，需要干木柴与煤的质量之比：，即需要干木柴的质量应该是煤油质量的倍． 教材习题03 解题方法 思考：先算出一辆车因效率提高，每年节约的油数，然后便可以算出3亿辆车可以节约的燃油数。 全球汽车保有量在迅速增长，截至2022年，我国燃油汽车保有量约为3亿辆．假设每辆汽车每年耗油1.8 t，汽车内燃机的效率平均值取30％．如果能把内燃机效率提高1％，我国每年可以节约多少燃油？ 【答案】5.8t 解：效率提高前后，汽车做的有用功相等，所以则有：，即：， 则： 因此3.2亿辆车节约的总能源为： 考点1：热值的理解 【典例1】（24-25九年级上·安徽淮北·期末）关于热现象下列说法不正确的是（   ） A．热传递时，热量可以从内能少的物体转移给内能多的物体 B．物体的温度升高，可能是吸收了热量 C．木柴燃烧的越充分，其热值就越大 D．柴油机在吸气冲程中吸入的只是空气 【答案】C 【详解】A．热传递时，热量总是从温度高的物体转移给温度低的物体，温度高的物体不一定内能大，所以热量可以从内能少的物体转移给内能多的物体，故A正确，不符合题意； B．物体的温度升高，可能是从外界吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故B正确，不符合题意； C．热值的大小只与燃料的种类有关，与燃烧是否充分无关，故C错误，不符合题意； D．汽油机在吸气冲程中吸入的是空气和汽油蒸汽的混合物，而柴油机在吸气冲程中吸入的只是空气，故D正确，不符合题意。 故选C。 【变式1-1】（24-25九年级上·河南安阳·期末）2024年10月30日神舟十九号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，将航天员蔡旭哲、宋令东、王浩泽送入预定轨道。长征二号F遥十九运载火箭升空时，燃料燃烧后通过做功把 能转化为机械能。火箭选用偏二甲肼为燃料，这是因为偏二甲肼具有较大的 。 【答案】 内 热值 【详解】[1]长征二号F遥十七运载火箭升空时，燃料燃烧将化学能转化为内能，然后内能再转化为火箭的机械能。 [2]运载火箭用偏二甲肼为燃料是因为它有较大的热值，完全燃烧相同质量的偏二甲肼和其它燃料相比，偏二甲肼释放的热量较多。 【点睛】本题借助火箭发射考查能量转化、热值，注重知识应用能力的考查，具有一定的综合性，但难度不大。 【变式1-2】（24-25九年级上·河北石家庄·期末）下列关于比热容和热值的说法正确的是（　　） A．物体的质量越大，它的比热容越大 B．物质的比热容跟物体吸收或放出的热量有关 C．燃料的热值与燃料是否完全燃烧无关 D．燃烧时放出热量多的燃料热值大 【答案】C 【详解】AB．比热容是物质的一种特性；物质的比热容只跟物质的种类和状态有关，与物体质量的大小、温度高低、吸收或放出热量的多少均无关，故AB错误； CD．热值是燃料本身的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积、是否完全燃烧、放出热值多少均没关系，故C正确，D错误。 故选C。 考点2：热机效率的理解 【典例2】（24-25九年级上·内蒙古鄂尔多斯·期末）燃油车是现代社会中一种常见的交通工具。如图所示是某燃油车的汽油机（有四个冲程）的能量流向图。下列说法正确的是（　　） A．汽油燃烧越充分，它的热值越大 B．汽油机的做功冲程将机械能转化为内能 C．改良发动机结构，汽油机的效率可达100% D．由图可知该汽油机的效率小于30% 【答案】D 【详解】A．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧程度无关 。所以无论汽油燃烧是否充分，其热值大小是固定不变的，故A错误； B．汽油机的做功冲程中，是燃气膨胀对外做功，将内能转化为机械能 ，而压缩冲程才是将机械能转化为内能，故B错误； C．由于热机在工作过程中，不可避免地存在废气带走热量、机械散热、克服摩擦做功等能量损失，所以即使改良发动机结构，也不可能让燃料完全燃烧释放的能量全部用来做有用功，汽油机的效率不可能达到 100%，故C错误； D．由图乙可知该汽油机的效率为，故D正确。 故选D。 【变式2-1】（24-25九年级上·四川泸州·期末）热机广泛应用于现代生活，为了节约能源，各国科学家不断攻坚克难，提高热机效率，关于热机效率的说法正确的是：（　　） A．热机做有用功越多，其效率一定越高 B．热机做有用功越快，其效率一定越高 C．热机消耗燃料越少，其效率一定越高 D．无论怎么改进热机，其效率都小于1 【答案】D 【详解】A．热机效率由有用功和燃料完全燃烧放出的能量共同决定。仅知道热机做有用功越多，若燃料完全燃烧放出的能量也很大，根据公有，其效率不一定高，故A错误； B．热机做有用功越快，说的是热机的功率大，功率是表示做功快慢的物理量，而热机效率与做功快慢无关，故B错误； C．热机消耗燃料越少，若做的有用功也很少，根据效率公式，其效率不一定高，因为不知道有用功和燃料完全燃烧放出能量的比例关系，故C错误； D．在热机工作时，由于存在热量散失、克服摩擦做功等情况，燃料不可能完全燃烧，燃烧放出的能量也不能全部用来做有用功，即有用功总是小于燃料完全燃烧放出的能量，所以热机效率始终小于1，故D正确。 故选D。 【变式2-2】（24-25九年级上·河南驻马店·期末）2023年11月9日，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙型运载火箭，成功将中星6E卫星送入预定轨道，下列说法正确的是（　　） A．火箭的发动机的效率最高可达到100% B．使燃料燃烧更充分可以提高热机效率 C．使燃料燃烧更充分可以提高燃料的热值 D．火箭飞入太空后，太空温度很低，其内能为零 【答案】B 【详解】A．火箭的发动机属于热机的一种，其工作时存在热量损失，热机的效率不可能达到100%，故A错误； B．使燃料燃烧更充分可放出更多热量，则有更多的能量用来做有用功，因此可以提高热机效率，故B正确； C．热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧程度等无关，故C错误； D．一切物体都具有内能，火箭飞入太空后，太空温度很低，但是其内能不为零，故D错误。 故选B。 考点3：热机燃料能量损耗途径 【典例3】（24-25九年级上·河北保定·期末）如图是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的效率是（　　） A．25% B．35% C．60% D．40% 【答案】D 【详解】因热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，所以由内燃机的能量流向图可得，内燃机的热机效率为 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 【变式3-1】（24-25九年级上·青海海东·阶段练习）汽车发动机输出功率相同时，汽油味越淡，汽车发动机效率越 （选填“高”或“低”）。一台汽车发动机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占25%，废气带走的能量占30%，摩擦等机械损耗占10%，则它的热机效率为 。 【答案】 高 35% 【详解】[1]汽车发动机输出功率相同时，汽油味越淡，汽油燃烧越充分，燃烧放出的热量越多，转化成的有用功越多，使得发动机的效率越高。 [2]一台汽车发动机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占25%，废气带走的能量占30%，摩擦等机械损耗占10%，则它的热机效率为 【变式3-2】（24-25九年级上·广东珠海·期末）九洲大道快速化改造时用到了挖掘机，其动力由柴油机提供.若完全燃烧2kg柴油能释放 J的能量，油箱中剩余柴油热值 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。该柴油机能量流向如题图所示，则其效率为 （柴油的热值为4.3×107J/kg）。 【答案】 8.6×107 不变 36% 【详解】[1] 根据热值公式（其中为燃料完全燃烧放出的热量，为燃料的质量，为燃料的热值），则完全燃烧2kg柴油释放的能量。 [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、是否完全燃烧等因素无关，所以油箱中剩余柴油热值不变。 [3]由图可知，废气带走的能量，附属设备损耗的能量，传动部件损耗的能量，那么输出有用功的能量占比为，即柴油机的效率为。 考点4：热值的公式及相关计算 【典例4】（2025·重庆大渡口·一模）重庆物产丰富，资源富饶，有着全国最大的页岩气田。若完全燃烧0.014m3的页岩气（设页岩气的热值为3.0×107J/m3），能放出 J的热量；这些热量被5kg的水全部吸收，水的温度将上升 ℃。（） 【答案】 20 【详解】[1]完全燃烧0.014m3的页岩气放出的热量为 [2]水吸收的热量 根据公式可知，水的温度将上升 【变式4-1】（24-25九年级上·辽宁大连·期末）如图所示是汽油机的 冲程；若某汽车在行驶过程中完全燃烧了0.7kg的汽油，这些汽油放出的热量是 J。（q汽油=4.6×107J/kg） 【答案】 做功 3.22×107J 【详解】[1]图中的冲程两气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是汽油机的做功冲程。 [2]若某汽车在行驶过程中完全燃烧了0.7kg的汽油，这些汽油放出的热量是 【变式4-2】（24-25九年级上·山东济宁·期末）某单缸四冲程汽油机飞轮转速是2400r/min，则此汽油机每秒对外做功 次。如果汽油机在某段时间内消耗了1500g汽油，这些汽油完全燃烧可释放的热量为 J（q=4.6×107J/kg）。 【答案】 20 6.9×107 【详解】[1]某单缸四冲程汽油机飞轮转速是 即此汽油机1s飞轮转动40r，飞轮转动2r对外做功1次，则此汽油机每秒对外做功20次。 [2]如果汽油机在某段时间内消耗了1500g汽油，这些汽油完全燃烧可释放的热量为 考点5：热机效率的计算 【典例5】（24-25九年级上·河北石家庄·期末）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）。 【答案】 30% 2.76×107J 【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 【变式5-1】（24-25九年级上·江苏南京·期末）汽车发动机选择水作为冷却液是利用水 的特性，这是通过 的方式改变发动机内能的某小型单缸四冲程汽油机，每个工作循环做功500J，曲轴的转速是300r/min，每分钟消耗汽油5g。则该汽油机的功率是 W，机械效率是 %（q汽油=4.6×107J/kg，百分号前保留一位小数）。 【答案】 比热容较大 热传递 1250 32.6% 【详解】[1]由于水比热容大，相同质量的水和其他液体相比较，在升高相同的温度的情况下，水吸收的热量多，故用水做冷却液。 [2]水吸收发电机放出的热量，内能增加，温度升高，这是通过热传递的方式改变物体内能的。 [3]单缸四冲程汽油机的一个工作循环飞轮转2圈，完成4个冲程，做功一次，因此汽油机每分钟共完成150个工作循环，对外做功150次，则汽油机工作1min做的功为W＝150×500J＝7.5×104J 该汽油机的功率为 [4]5g汽油完全燃烧释放的热量为Q放＝mq汽油＝0.005kg×4.6×107J/kg＝2.3×105J 机械效率。 【变式5-2】（24-25九年级上·四川绵阳·期末）某款环保能源汽车——氢能重卡，采用氢燃料发动机获得动力。若某次运输过程中，汽车以300kW的恒定输出功率，在水平公路上匀速直线行驶了20min，汽车发动机的效率为75%。汽车牵引力做的功为 J；若这次行驶过程中消耗的氢能由柴油来提供，至少需要完全燃烧柴油 kg（q柴油＝4.0×107J/kg）。 【答案】 3.6×108 12 【详解】[1] 汽车恒定的输出功率为P=300kW=3×105W 匀速直线行驶了20min，汽车牵引力做的功为W=Pt=3×105W×20×60s=3.6×108J [2]汽车发动机的效率为75%，则这次行驶过程中消耗的氢能为 若这次行驶过程中消耗的氢能由柴油来提供，则需要完全燃烧柴油的质量为 考点6：比较不同燃料的热值 【典例6】（24-25九年级上·江苏南通·期末）如图所示在“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的实验中，下列说法正确的是（　　） A．研究方法是控制变量和转换法 B．研究对象是烧杯中被加热的液体 C．实验中还需要的器材是天平和秒表 D．相同时间内温度计示数越大，该燃料的热值一定越大 【答案】A 【详解】A．在该实验中，为了比较不同燃料燃烧放出的热量，要控制燃料的质量相同、被加热液体的种类和质量相同等，运用了控制变量法；燃料燃烧放出的热量不能直接测量，而是通过被加热液体升高的温度来体现，这运用了转换法，所以研究方法是控制变量和转换法，故A正确； B．该实验的研究对象是不同的燃料，通过比较燃料燃烧放出热量的多少来比较燃料的情况，而不是烧杯中被加热的液体，故B错误； C．实验中需要用天平测量燃料的质量，保证燃料质量相同，但不需要秒表，因为不是比较相同时间内的情况，而是比较燃料完全燃烧放出的热量，故C错误； D．燃料的热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与相同时间内温度计示数大小无关，相同时间内温度计示数越大，只能说明在相同时间内该燃料放出的热量多，但不能说明其热值一定大，故D错误。 故选A。 【变式6-1】（24-25九年级上·江苏扬州·期末）如图所示，甲、乙、丙三图的装置完全相同，烧杯内液体的初温与质量相同，燃料的质量相同，假设燃料都完全燃烧且不考虑热量损失，液体的末温分别为、、。下列判断不正确的是（   ） A．研究燃料热值，选择甲、乙两图，若，则燃料1的热值大 B．研究燃料热值，选择乙、丙两图，若，则燃料2的热值大 C．甲、丙两图实验中，加热时间的长短表示液体吸收热量的多少 D．选择甲、乙两图实验和甲、丙两图实验所用测量工具不同 【答案】B 【详解】AB．研究燃料热值，需改变燃料种类，控制燃料质量相同，给同种液体加热，故选择甲、乙两图，若t甲>t乙，根据Q=cmΔt以及Q=qm可知，燃料1的热值大，故A正确，不符合题意，B错误，符合题意； C．甲、丙两图实验中，燃料种类相同，液体种类不同，可探究物质吸热能力，加热时间的长短表示液体吸 收热量的多少，应用了转换法，故C正确，不符合题意； D．选择甲、乙两图实验，需测量液体的温度、质量，不需要测量时间，故需要温度计和天平；甲、丙两图实验，需要测量液体温度、加热时间以及液体质量，故需要温度计、停表和天平，故测量工具不同，故D正确，不符合题意。 故选B。 【变式6-2】（24-25九年级上·安徽淮北·阶段练习）某物理兴趣小组设计实验探究酒精和煤油的热值，如图所示。甲、乙两套装置完全相同，水的质量和初温、待测燃料的质量均相同。燃料全部燃烧后水的末温t甲<t乙且均未达到沸点，则热值较大的燃料是 （选填“酒精”或“煤油”）。 【答案】煤油 【详解】水的质量相同，初温相同，燃料全部燃烧后水的末温，水的温度变化，由可知，煤油放出的热量较多，酒精和煤油的质量相同，由可知，煤油的热值较大。 知识导图记忆 知识目标复核 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。(物理观念、科学思维) 2.能简单计算燃料燃烧放出的热量。(科学思维) 3.能说出热机工作时燃料释放能量的主要流向,知道什么是热机的效率及提高热机效率的方法。(物理观念、科学态度与责任) 一、单选题 1．（24-25九年级上·广西桂林·期末）我国自主研制的氢能源列车主要是利用氢燃料（　　） A．热值大 B．热值小 C．密度大 D．密度小 【答案】A 【详解】氢能源列车主要是利用氢燃料热值大，燃烧的燃料的质量相同时，由得，氢燃料释放的热量较大，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．（24-25九年级上·云南昭通·期末）下列关于热机效率说法正确的是（　　） A．柴油机的效率一般要比汽油机的更高 B．燃料的热值越大，热机效率越高 C．随着科学技术发展，未来热机效率可达100% D．消耗的燃料质量越大，热机效率越高 【答案】A 【详解】A．因为柴油机的点火方式与汽油机不同，它采用压燃式，使得燃料更充分地燃烧，从而提高了热机效率，故A正确； B．燃料的热值是指单位质量的燃料完全燃烧时所释放的热量。虽然热值大的燃料在完全燃烧时能释放更多的热量，但热机效率还受到燃料燃烧是否充分、热机做功能力等因素的影响。因此，燃料的热值大，并不意味着热机效率就一定高。故B错误； C．热机在工作过程中总会有一部分热量散失到环境中，无法完全转化为机械功。因此，热机效率不可能达到100%。故C错误； D．热机效率与消耗的燃料质量无关，而是与燃料燃烧释放的热量和热机做功的比值有关。即使消耗的燃料质量很大，但如果燃烧不充分或热机做功能力弱，热机效率也不会高。故D错误。 故选A。 3．（24-25九年级上·湖南常德·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。下列有关说法不正确的是（    ） A．甲图是压缩冲程，机械能转化为内能 B．由乙图可知该汽油机的效率是28％ C．汽车尾气中的“汽油味”越浓，说明燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值 D．冬天，有些汽车会利用尾气中的余热给车内供暖，这是利用热传递的方法改变内能 【答案】C 【详解】A．根据图甲可知，两个气门关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，活塞对汽缸内的气体做功，机械能转化为内能，故A正确，不符合题意； B．热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，由图可知，输出有用功所占比例为η=100%-36%-30%-6%=28% 即该汽油机的效率为28%，故B正确，不符合题意； C．热值是燃料本身的一种特性，只与燃料种类有关，和燃料的质量、放出热量的多少、燃烧是否充分、温度高低无关，汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，燃料的热值不变，故C错误，符合题意； D．冬天，有些汽车会利用尾气中的余热给车内供暖，车内的空气吸收热量温度升高，因此这是利用热传递的方法改变内能，故D正确，不符合题意。 故选C。 4．（24-25九年级上·广东广州·期末）关于燃料及其热值，下列说法中正确的是（　　） A．没有燃烧的燃料，其热值等于零 B．当燃料未完全燃烧时，它的热值会变小 C．不同燃料的热值有可能相同 D．燃料的热值越大，放出的热量越多 【答案】C 【详解】AB．热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，与燃料是否完全燃烧无关，与产生的热量无关，故AB错误； C．热值是燃料本身的一种特性，不同燃料的热值一般不同，也有可能相同，故C正确； D．由可知，燃料燃烧放出热量的多少与燃料的质量和热值两个因素有关，燃料的热值大，放出的热量不一定多，故D错误。 故选C。 5．（24-25九年级上·内蒙古包头·期末）释放化学能的过程不断地发生在人体内，食物也是一种“燃料”，营养成分在人体细胞里与氧结合，提供细胞组织所雲的能量。一袋饼干的营养成分表上标有“2500kJ/100g”，该该标识的含义与以下物理量的含义类似的是（　　） A．热量 B．热值 C．比热容 D．内能 【答案】B 【详解】热值反映了所有能燃烧的物质的一种特性，反映了不同燃料在燃烧过程中，化学能转化为内能本领的大小，也就是说，热值是燃料本身的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧、放出热量多少均没关系。一袋饼干的营养成分表上标有“2500kJ/100g”，该标识的含义与以下物理量的含义类似的是热值，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 6．（24-25九年级上·山西吕梁·期末）某汽油机的能量流向如图。在未来的汽车市场，零碳内燃机采用绿氢等零碳燃料，在全生命周期可实现零碳排放，前景可观。下列有关说法正确的是（　　） A．零碳内燃机比普通内燃机更环保 B．由图可知该汽油机的效率是6% C．冬天汽车利用尾气中的余热给车内供暖，降低了燃料的利用率 D．汽车尾气中的“汽油味”越浓，说明燃料燃烧得越充分，燃料的热值会降低 【答案】A 【详解】A．零碳内燃机采用绿氢等零碳燃料，在全生命周期可实现零碳排放，则零碳内燃机比普通内燃机更环保，故A正确； B．由图可知该汽油机的效率是 故B错误； C．冬天汽车利用尾气中的余热给车内供暖，使汽车法发动机产生的热量再利用，提高了燃料的利用率，故C错误； D．汽车尾气中的“汽油味”越浓，说明燃料燃烧得越不充分，或降低燃料的利用率，而燃料的热值时燃料本身的一种特性，与燃料的燃烧充分程度无关，则燃料的热值不变，故D错误。 故选A。 二、多选题 7．（24-25九年级上·山东青岛·期末）汽油的热值为4.6×107J/kg。这个数值究竟有多大？有人通过一个具体例子来认识汽油热值的大小：一个60kg的中学生，从大厦的1楼步行至第11楼（走了10层楼），每层楼的层高为3m。如果质量为m的汽油完全燃烧获得热量的焦耳数和中学生克服重力做的功相等。下列说法正确的是（　　） A．汽油的热值为4.6×107J/kg，表示1kg汽油燃烧放出的热量为4.6×107J B．汽油的热值与汽油的质量和燃烧放出的热量均无关 C．该中学生克服重力做了1.8×104J的功 D．通过计算可知汽油的质量m约为0.39g 【答案】BCD 【详解】A．汽油的热值为4.6×107J/kg，表示1kg汽油完全燃烧放出的热量为4.6×107J，故A错误； B．汽油的热值是燃料本身的一种特性，与汽油的质量和燃烧放出的热量无关，故B正确； C．该中学生克服重力所做的功 故C正确； D．汽油完全燃烧放出的热量 汽油的质量 故D正确。 故选BCD。 8．（24-25九年级上·四川·期末）小李用相同的酒精灯分别加热质量均为100g的水和甲液体，4min内各消耗酒精1g，用得到的实验数据绘制出了如图所示的图像。相同时间内两液体吸收的热量相等，q酒＝3×107J/kg；c水＝4.2×103J/（kg·℃）。下列说法正确的是（　　） A．甲液体和水升高相同的温度时，甲液体比水吸收的热量更多 B．甲液体在4min内吸收的热量为3×104J C．甲液体的比热容为2.1×103J/（kg·℃） D．酒精灯的加热效率为42% 【答案】CD 【详解】A．水和甲液体的质量相同，水的比热容大于甲的比热容，由Q吸＝cmΔt可知，两液体升高相同的温度，比热容大的水，吸收热量较多，故A错误； B．由图知，8min内，水的初温为10℃、末温为40℃，水吸收的热量为Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×（40℃﹣10℃）＝1.26×104J 4min内，水吸收的热量为 由题知，相同时间内另一种液体吸收的热量与水吸收的热量相等，所以4min内甲液体吸收的热量也是6.3×103J，故B错误； C．由图知，4min内，甲液体的初温为20℃、末温为50℃，由Q吸＝cmΔt可得 故C正确； D．消耗酒精1g放出的热量Q放＝qm酒精＝3×107J/kg×1×10-3kg＝3×104J 酒精灯的加热效率为 故D正确。 故选CD。 三、填空题 9．（24-25九年级上·山东枣庄·阶段练习）图所示为某种固体酒精炉，固体酒精炉比液体酒精炉使用时更安全，为了测定该固体酒精炉的热效率，在炉中放入40g的固体酒精，当固体酒精燃烧完后，锅中1kg的水温度从20℃升高到了70℃。若固体酒精完全燃烧，放出的热量是 J，固体酒精炉的热效率是 。【已知固体酒精的热值为，冰的比热容是】 【答案】 35% 【详解】[1]固体酒精完全燃烧，放出的热量是 [2]水吸收的热量为 固体酒精炉的热效率是 10．（24-25九年级上·新疆克拉玛依·期末）出租车使用天然气代替柴油或汽油，某段时间一辆出租车消耗0.3m3天然气，天然气燃烧放出的热量为 J，如果该出租车发动机的效率为20%，则得到的机械能为 J。如果汽车上的散热器中装有10kg的水，10kg的水温度从20℃升高到40℃吸收了 J的热量。[天然气的热值q天然气＝7×107J/m3，水的比热容] 【答案】 2.1×107 4.2×106 8.4×105 【详解】[1]天然气完全燃烧放出的热量Q放＝q天然气V＝7×107J/m3×0.3m3＝2.1×107J [2]由热机效率公式可得出租车得到的机械能为W机械能＝Q放×20%＝2.1×107J×20%＝4.2×106J [3]水吸收的热量 11．（24-25九年级上·湖北武汉·期末）2024年9月11日，我国自主研发的朱雀三号可重复使用垂直回收试验箭，在酒泉卫星发射中心完成10公里级垂直起降返回飞行试验。试验箭为单级液氧甲烷火箭，火箭使用液氧甲烷作为燃料是因为其具有较大的 ，燃烧时释放的大量能量可转化为火箭升空的 能。以甲烷为推进剂，完全燃烧0.5t甲烷，放出的热量是 J。（） 【答案】 热值 机械 【详解】[1]火箭使用液氧甲烷作为燃料是因为其热值较大，其他条件相同时，它能够释放出更多的热量，为火箭的升空提供更多能量。 [2]燃料燃烧是化学变化，将化学能转化为燃气的内能，又将内能转化为火箭的机械能，从而推动火箭升空。 [3]液氧甲烷完全燃烧放出的热量为 12．（24-25九年级上·湖北武汉·期末）热干面是武汉最著名的食物之一，被誉为武汉的灵魂小吃。它以面条纤细、色泽黄亮、拌以香油、芝麻酱等配料而闻名。 (1)小吃店的厨师用天然气加热锅内的水，已知天然气的热值为4×107J/m3；则完全燃烧0.02m3的天然气产生的热量为 J。 (2)配有配料的热干面闻起来很香，是因为香油、芝麻酱等配料的分子 。 (3)如图所示，开始吃时，我们会不断搅动热干面；另一方面是让热干面的温度稍降下来一些，这是通过 （选填“做功”或“热传递”）来减小热干面的内能。 【答案】(1)8×105 (2)在不停地做无规则运动 (3)热传递 【详解】（1）0.02m3天然气完全燃烧产生的热量 （2）配有配料的热干面闻起来很香，是因为香油、芝麻酱等配料的分子在不停地做无规则运动。 （3）不断搅动热干面，可以让热干面的温度稍隆下来一些，这是通过热传递的方式来减小热干面的内能。 四、实验题 13．（24-25九年级上·江苏宿迁·期末）如图是完全相同的装置甲、乙、丙，兴趣小组用这些装置来比较不同物质的比热容或不同燃料的热值。燃料的质量都是10g，烧杯内液体的质量和初温均相同。 (1)为了比较不同物质的比热容，应选择 两图进行实验；实验通过 （选填“升高的温度”或“加热的时间”）反映液体吸热的多少。 (2)比较不同物质的比热容，选用图中合适的装置加热相同时间后，绘制出温度﹣时间图象如图丁，液体a的比热容 （选填“大于”“小于”或“等于”）液体b的比热容。 (3)小华用图甲装置，根据酒精燃烧后水升高的温度，测出酒精的热值。这种方法测出的热值与“标准值”相比 （选填“偏大”“偏小”或“一样”），理由是 。 (4)小明选用甲、乙两个装置比较不同燃料的热值过程中，甲烧杯内液体沸腾时下面的燃料还未燃尽，而乙烧杯中液体在燃料燃尽时都未沸腾（两种燃料都充分燃烧） （选填“能”或“不能”）比较出哪种燃料热值大。 【答案】(1) 甲、丙 加热的时间 (2)大于 (3) 偏小 存在热量损失 (4)能 【详解】（1）[1][2]比较不同物质的比热容，应该用相同的加热源对不同物质进行加热，所以选甲、丙；根据转换法的应用，用加热时间反映物体吸热的多少。 （2）根据绘制出温度﹣时间图象（如上图丁），升高相同的温度，a加热时间较长、吸收的热量较多，则a吸热能力强，即液体a的比热容大于液体b的比热容。 （3）[1][2]在加热的过程中，酒精未完全燃烧、酒精产生的热量部分被烧杯和石棉网吸收还有一部分被空气吸收，存在热量损失，则计算出酒精放出的热量偏小，所以，计算出酒精放出的热量偏小。 （4）甲、乙中液体种类，质量均相等，甲烧杯内液体沸腾时下面的燃料还未燃尽，而乙烧杯中液体在燃料燃尽时都未沸腾（两种燃料都充分燃烧），说明甲装置中液体吸收的热量大于乙装置中液体吸收的热量，即较少质量的燃料1比较多质量的燃料2放出的热量多，由能比较出，燃料1的热值比燃料2的热值大。 五、简答题 14．（23-24九年级上·贵州黔南·期末）汽车作为人们的代步工具，给人们的生活提供极大的便利，但是由于汽车的发动机在工作过程中有较大的能量损失，形成了“高能耗，低效率”的现状，同时也给环境带来了一定的污染。请回答下列问题： （1）请分析汽车发动机“低效率”的原因；（至少写出两点） （2）请写出一条“节能减排，低碳生活”的措施。 【答案】见解析 【详解】（1）汽车发动机“低效率”的原因有： ①汽油不能完全燃烧会造成燃料燃烧放出的热量减少；②机械散热会损失一部分能量；③克服机械摩擦做功会消耗一部分能量；④废气带走相当大一部分能量。 （2）出行少开私家车，尽量选择步行、骑自行车或乘坐公共交通工具都可以“节能减排，低碳生活”。 六、计算题 15．（24-25九年级上·江苏无锡·期末）一辆汽车以某速度在一段平直且限速80km/h的内环快速路上匀速行驶9km，消耗汽油2kg，汽油机实际输出功率为75kW，汽油机的效率为30%。（q汽油＝4.5×107J/kg）求： (1)2kg汽油完全燃烧放出的热量Q是多少？ (2)该汽车在本次行驶过程中，受到的阻力是多大？ (3)试通过计算说明该车是否超速？ 【答案】(1)9×107J (2)3000N (3)该车超速 【详解】（1）2kg汽油完全燃烧放出的热量为 （2）汽油机实际输出的有用机械功为 则汽车的牵引力为 因汽车匀速行驶，根据二力平衡关系可知，汽车受到的阻力为 （3）汽车行驶的速度为，故该车超速。 16．（23-24九年级上·贵州六盘水·阶段练习）质量为3t的载重汽车，额定功率为100kW，汽车先以10m/s的速度在平直公路上以20kW的功率匀速行驶了10min，消耗汽油1.2kg。试问： (1)1.2kg的汽油完全燃烧放出的热量为多少？（已知汽油的热值为4.5x107J/kg） (2)汽车在平直公路上匀速行驶时，受到的阻力为多少？ (3)汽车在平直公路上匀速行驶时汽油机的效率为多少？ 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）汽油燃烧放出的热量为 （2）由 可得牵引力做功为 由可得，汽车行驶的路程   由可得，汽车的牵引力为： 由于汽车在平直公路上匀速行驶，则受到的阻力为 （3）汽车在平直公路上匀速行驶时能量转化的效率为 17．（24-25九年级上·山西吕梁·期末）茶文化在我国历史悠久，饮茶是现代人的一种休闲生活方式。若用酒精炉将质量为2.5kg，温度为20℃的水加热至沸腾（1个标准大气压下），需完全燃烧50g酒精。已知c水=4.2×103J/（kg・℃），q酒精=3.0×107J/kg。求： (1)50g酒精完全燃烧放出的热量； (2)水吸收的热量； (3)酒精炉的效率。 【答案】(1)1.5×106J (2)8.4×105J (3)56% 【详解】（1）50g酒精完全燃烧放出的热量 （2）水吸收的热量 （3）酒精炉的效率 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$