第10章 第5节 调查燃料的利用及其对环境的影响-【通成学典】2025年新教材八年级物理暑期升级训练（北师大版2024）

19 12. 内能转化为机械能 属于 13. 做功 热传 递 8.4×103 14. 15 3.3×104 解析:飞轮转速为1800r/min= 30r/s,因单缸四冲程柴油机的一个工作循环包括 四个冲程,飞轮转两周,对外做功一次,所以,该柴 油机每秒内飞轮转动30r,完成15个工作循环, 对外做功15次,即完成15个做功冲程;该柴油机 1s内做的总功W=nW1=15×2200J=3.3× 104J,柴油机的功率P=Wt= 3.3×104J 1s =3.3× 104W。 15. (1) 由公式p= F S 可得,活塞受到的推力F= pS=2×105Pa×500×10-4m2=104N (2) 一 个做功冲程中燃气所做的功W=Fs=104N× 10×10-2m=103J (3) 汽油机在一个工作循环 中,飞轮转动2r,对外做功1次,该汽油机的飞轮 转速为3600r/min=60r/s,即该汽油机1s做功 30次,则该汽油机1s做的总功W总=30×W= 30×103J=3×104J,该汽油机的功率P= W总 t = 3×104J 1s =3×10 4W 第五节 调查燃料的利用及其对 环境的影响 知识梳理 1. 化学 内 2. 完全 质量 Qm J /kg J/m3 3. 有用功 4. 二氧化碳 温室 典例演练 典例1 C 典例2 D 典例3 A 典例4 (1) 质量 通过水升高的温度来反映燃 料完全燃烧放出的热量 (2) 温度计的玻璃泡没 有充分浸入烧杯的水中 (3) ② 燃料不完全燃 烧且燃料燃烧放出的热量有一部分会散失到空 气中 预学训练 1. C 2. D 3. D 4. B 5. A 6. ① 噪声 ② 大气 7. 比热容 热值 2500 解析:因为水的比热容 较大,相同质量的水和其他物质相比,升高相同的温 度,水吸收的热量多,所以常用水给汽车发动机降 温;“可燃冰”完全燃烧放出的热量是煤气的数十倍, 说明“可燃冰”的热值很大;因为忽略加热过程中热 量的损失,所以1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量等 于水吸收的热量,由Q吸=c水m(t-t0)可得,m= Q吸 c水(t-t0)= 4.2×108J 4.2×103J/(kg·℃)×(60℃-20℃) = 2500kg。 8. (1) C (2) AC 9. 不变 25% ② 10. (1) 水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2× 103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)= 6.72×105J (2) 天然气完全燃烧放出的热量 Q放=qV=4.0×107J/m3×0.048m3=1.92× 106J (3) 天然气灶的效率η= Q吸 Q放×100%= 6.72×105J 1.92×106J×100%=35% 第六节 能量转化与守恒 知识梳理 1. 机械 化学 内 电 核 光 2. 转化 转移 保持不变 3. 方向 不可逆 典例演练 典例1 内 做功 机械能 典例2 C 预学训练 1. A 2. D 3. C 4. B 5. B 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 57 第五节　调查燃料的利用及其对环境的影响 1. 燃烧是一种化学反应,在燃烧过程中,燃料 的 能转化为 能。 2. 一定质量的某种燃料 燃烧,放出的 热量与其 的比叫作这种燃料的热 值,通常用符号q表示。写成字母式子:q= ,热值的单位是 。气体燃 料的热值一般用 作单位。 3. 热机用来做 的那部分能量,与燃料 完全燃烧释放的能量之比,叫作热机的效率。 4. 煤炭、石油和天然气等化石燃料过多燃烧排 放出大量的 ,还会导致 效 应加剧。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 典例1 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,热值等于零 B. 燃料完全燃烧时,它的热值最大 C. 燃料的热值与质量和燃烧状态无关 D. 燃料燃烧时温度越高,放出的热量越多 热值是燃料的一种性质,即燃料不论是否 燃烧,是否完全燃烧,热值大小均保持不变。虽 然热值q= Q m ,但是事实上,热值与质量和放出 的热量都没有直接关系,同种燃料质量越大,完 全燃烧时放出的热量越多,热量和质量的比值 (热值)不变。 典例2 汽车发动机一般都是汽油机,某汽车汽 油机的能量流向图如图所示。下列说法中,错 误的是 ( ) (典例2图) A. 使用水冷却是利用了水比热容大的特点 B. 减小汽油机部件间的摩擦可提高热机效率 C. 该汽油机的能量利用率为30% D. 废气带走的热量越多,热机效率越大 热机效率是机械做的有用功与燃料完全 燃烧放出热量的比值,减小汽油机部件间的摩 擦,克服摩擦所做的额外功变少,可以提高热机 效率;用燃料完全燃烧放出的热量减去废气带 走的热量、冷却水带走的热量、摩擦与辐射的热 量就可计算出汽油机的能量利用率;在热机的 能量损失中,废气带走了大部分的热量,充分利 用废气带走的热量,能提高热机的效率。根据 上述要点判断答案。 典例3 甲、乙两台汽油机,甲做的有用功是乙的 1.5倍,甲的效率是25%,乙的效率是30%,那 么甲与乙消耗的汽油的质量之比是 ( ) A. 9∶5 B. 5∶6 C. 5∶9 D. 6∶5 由热机效率公式η= W Q ×100% 可得, Q甲= W甲 η甲 ,Q乙= W乙 η乙 ,所以Q甲 Q乙= W甲 η甲 ×η 乙 W乙= W甲 W乙× η乙 η甲 =1.51 × 30% 25%= 9 5 ,又因为Q=mq,在 q相同时,热量与质量成正比,根据热量之比推 算消耗汽油的质量之比。 典例4 在“比较石蜡和酒精燃烧时放出的热量” 的实验中: (1) 由于燃料充分燃烧放出热量的多少不仅与 燃料种类这一个因素有关,因此实验时必须控 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 3预学储备 拍 照 批 改 58 制石蜡和酒精的 相等;实验中还需控 制被加热的水的质量和初温均相同,以便 。 (2) 如图所示为小明安装好的实验装置,其中 存在的错误是 。 (典例4图) (3) 小华纠正了小明的错误,又组装了一套相 同的实验装置,备好停表。在两燃烧皿中分别 加入准备好的石蜡和酒精,读出水的初温后,进 行如下操作: ① 先点燃酒精,再点燃石蜡。 ② 保证酒精和石蜡燃烧时间相同,读取温度计 的示数。 ③ 待酒精和石蜡充分燃烧结束,分别读取温度 计的示数。 小红认为上述操作中,操作 是错误的。 小明根据正确操作获得的数据,算出了燃料的 热值,发现结果小于该燃料的实际热值,原因是 。 根据Q放=mq可知,燃料充分燃烧放出热 量的多少与燃料的种类和燃料的质量有关;由 于燃料的热值不能直接测量,所以通过水温升 高的示数大小来体现燃料的热值大小,据此进 行分析;实验过程中要控制燃料完全燃烧的质 量相同,燃烧时间相同并不能保证燃料燃烧的 质量相同;燃料燃烧产生的热量不能完全被水 吸收、存在热损失等。根据上述内容整理答案。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 1. 运载火箭一般采用液态氢作为燃料,原因是 液态氢 ( ) A. 沸点低 B. 比热容大 C. 热值大 D. 不需要氧就可以燃烧 2. 酒精的热值为3.0×107J/kg,它表示的物理 意义是 ( ) A. 1kg酒精具有3.0×107J的热量 B. 1kg酒精具有3.0×107J的内能 C. 1kg酒精完全燃烧对外做功3.0×107J D. 1kg酒精完全燃烧放出3.0×107J的 热量 答案讲解 3. 关于对q= Q m 的理解,下列说法中正 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,热值将减小 C. 当燃料未燃烧时,其热值为零 D. 燃料的热值大小与是否充分燃烧无关 4. 如图所示,甲、乙两图中的装置可用来研究 不同物质的热值。下列说法中,正确的是 ( ) (第4题) A. 用甲、乙两图中的装置进行实验时,需要 保持加热时间相同 B. 用甲、乙两图中的装置进行实验时,液体 升高的温度越高,燃料的热值越大 C. 用甲、乙两图中的装置进行实验时,不需 要保持液体质量相同 D. 用甲、乙两图中的装置进行实验时,不需 要保持燃料质量相同 5. (宜昌伍家岗期中)关于燃料和热值,下列说 法中正确的是 ( ) A. 燃料热值与燃料的燃烧情况无关 B. 容易燃烧的燃料,热值一定大 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 物理(北师版)八年级 59 C. 煤的热值大于干木柴的热值,燃烧煤放出 的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多 D. 为了提高锅炉的效率,要用热值高的燃料 6. 热机的发展和应用推动了人类社会的进步与 发展,但也对环境造成了一定程度的污染。 列举热机对环境造成的污染:① 污 染;② 污染。 7. 人们常用水给汽车发动机降温,这是因为水 的 较大,在相同条件下水能带走较 多的热量;“可燃冰”作为新型能源,有着巨大 的开发、使用潜力,同等条件下,“可燃冰”完 全燃烧放出的热量是煤气的数十倍,说明“可 燃冰”的 很大;1kg“可燃冰”完全燃 烧放出4.2×108J的热量,可将 kg 的水从20℃加热至60℃(忽略加热过程中 热量的损失)。[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 8. 新情境 科技民生 (呼和浩特期中)随着航 空和航天事业的发展,普通的内燃机已经不 能提供足够的动力,人们迫切需要大功率的 发动机以提高飞行器的飞行速度,因此喷气 发动机应运而生。喷气发动机是指靠喷管 高速喷出的气流直接产生反作用推力的发 动机,广泛用作飞行器的动力装置。 (1) 喷气发动机使压缩后的混合气体在燃烧 室内燃烧,剧烈膨胀的气体再从尾部高速喷 出,下列能大致反映这个过程中燃气温度随 时间变化情况的图像是 。 A. B. C. D. (2) 下列提高热机效率的途径中,可行的是 。 A. 尽量使燃料充分燃烧 B. 尽量增加热量损失 C. 尽量减小摩擦 D. 尽量减少输出的有用功 9. 燃料在热机内不完全燃烧时,它的热值是 (选填“变小”或“不变”)的,从如图 所示的内燃机能量走向图可以看出,它的能 量损失所占的百分比分别是废气内能35%, 散热损失30%,机械损失10%,则内燃机的 热机效率是 。下列措施中,不能提 高热机效率的是 。 ① 尽量使燃料充分燃烧 ② 尽量选用功率更大的发动机 ③ 尽量减少废气带走的热量 ④ 尽量减少热机部件间的摩擦损耗 (第9题) 10. (金昌中考)小强想要计算家里天然气灶烧水 的热效率,他将2kg的水倒入烧水壶中,并测 出水温为20℃,在标准大气压下,刚把水加热 到100℃时,消耗的天然气为0.048m3(假设 天然气完全燃烧)。水的比热容c水=4.2× 103J/(kg·℃),天然气热值q取4.0×107J/m3。 (1) 将这些水烧开,需吸收多少热量? (2) 在这种情况下,燃烧的天然气放出了多 少热量? (3) 求该天然气灶的效率。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 3预学储备