10.5 调查燃料的利用及其对环境的影响 2025-2026学年北师大版九年级全一册

第十章 机械能、内能及其转化 第五小节 调查燃料的利用及其对环境的影响 基础知识点内容 1.定义：把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值（q）。 2.单位：（对固体燃料、液体燃料）焦／千克（J/kg）【对气体：J/m3】。 3.物理意义：热值在数值上等于 l 千克某种物质完全燃烧放出的热量或 1m3 某种气体燃料完全 燃烧放出的热量。 4.影响因素：它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、是否燃烧、是否完全燃烧等无关。 5.计算公式：燃料完全燃烧放出热量的计算：Q放完全= qm （一般对气体燃料：Q放完全= qV） 注：①用液态氢做火箭燃料的原因：液态氢的热值较大。 ②节约燃料的途径：a、改善燃烧条件，使燃料充分燃烧；b、提高热量利用率， 减少热量的损失。 6．热机的效率(η)：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出能量之比。 公式： 炉子： （无论计算什么效率，都是有效利用的能量占消耗的总能量的百分比） 7.在自然界中能量的转化也是普遍存在的。小朋友滑滑梯，由于摩擦而使机械能转 化为内能；在气体膨胀做功的现象中， 内能转化为机械能；在水力发电中，水的机 械能转化为电能；在火力发电厂，燃料燃烧释放的化学能，转化成电能；在核电站， 核能转化为电能； 电流通过电热器时， 电能转化为内能； 电流通过电动机，电能转 化为机械能。 8.能量守恒定律：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形 式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保 持不变。能量的转化和守恒定律是自然界最普遍酌、最重要的定律之一。 9.不可能制造永动机的根本原因：违背了能量守恒定律。 题型练习 一．选择 1.关于燃料的热值，以下说法中正确的是（ ） A.燃料的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 C.使用热值高的燃料可以放出更多的热量 D.煤的热值大于干木材的热值，燃烧煤放出的热量比燃烧干木材放出的热量一定多 2.人民网北京1月15讯：国防科工委组织研究的50吨级液氢液氧运载火箭发动机今天在京进行了200秒热试车，试验取得圆满成功，这将为我国今后发展卫星技术、高空探测和载人航天发挥重大作用。该发动机的燃料之所以采用液氢，是因为液氢具有（ ） A.较高的燃点 B.较大的比热容 C.较高的沸点 D.较大的热值 3.如图16-4-2所示是内燃机的能流图，则内燃机的效率可以表示为（ ） 图16-4-2 A.η=［(E1+E2+E3+E4)/E］×100％ B.η=(E2/E)×100％ C.η=［(E1－E3+E4)/E］×100％ D.η=(E1/E)×100％ 4.一箱汽油用掉一半后，下列关于它的说法正确的是（ ） A.它的密度变为原来的一半 B.它的比热容变为原来的一半 C.它的热值变为原来的一半 D.它的质量变为原来的一半 5.已知甲种燃料的热值大于乙种燃料的热值，下列说法中正确的是（ ） A.甲种燃料含有的热量比乙种燃料多 B.完全燃烧一定质量的甲种燃料，刚好烧开一壶水，那么用同样质量的乙种燃料就不能烧开这壶水 C.燃烧相同质量的两种燃料，甲种放出的热量多 D.只要通风条件好，供氧充足，乙的热值可能大于甲的热值 6.若将2千克、8℃的水烧开，用热值为4.6×107焦／千克的煤油作燃料，设煤油完全燃烧放出的内能有25％被水吸收，需燃烧煤油的质量是[c水=4.2×103焦/(千克·℃)]（ ） A．16.8克 B．268.8克 C．67.2克 D．6.72克 7.关于热机效率，下列说法正确的是（ ） A. 蒸汽机的效率高于汽油机的效率 B. 热机所做有用功越多，它的效率就越高 C. 内燃机的效率越高，它消耗的燃料就越少 D. 热机效率越高，它将内能转化为机械能的比例越大 8.下列说法正确的是（ ） A. 温度高的物体一定比温度低的物体放出的热量多 B. 热值大的燃料完全燃烧放出的热量一定多 C. 组成物质的分子之间，引力和斥力是同时存在的 D. 0℃的冰不具有内能 9.如图是、两种燃料完全燃烧释放的热量与其质量的关系图象，则下列说法中正确的是（ ） A. 燃料的热值比的大 B. 燃料质量越大时，其热值越大 C. 燃料燃烧越充分，其热值越大 D. 热量热值越大，燃料效率越高 10.（多选）关于热值和热机效率，下列说法中正确的是（ ） A. 燃料燃烧得越充分，它的热值就越大 B. 燃料的热值大小与它质量的大小无关 C. 热机做的有用功多，热机的效率就高 D. 通常蒸汽机的效率比内燃机的效率低 11.（多选）某同学根据下列表中的数据，得出以下四个结论，其中正确的是（ ） 物质 密度ρ/（kg·m-3） 物质 热值q（J·kg-1） 物质 比热容c/【J/(kg·℃)】 煤油 0.8×103 酒精 3.0×107 干泥土 0.84×103 纯水 1.0×103 煤油 4.6×107 水 4.2×103 铜 8.9×103 汽油 4.6×107 铜 0.39×103 铝 2.7×103 氢 1.4×108 铝 0.88×103 A.若完全燃烧5L的煤油可放出1.84×107J的热量 B.现代火箭用液态氢作燃料，这是因为氢具有较大的热值 C.体积相等的铜块和铝块，放出相等热量，铝块温度降低得较多 D.质量相等的干泥土和水，吸收相等热量，干泥土温度升高得较多 二．填空 1.小丽家去年冬天的供暖比往年好很多，这是因为热网改造后，由原来的小锅炉房供暖变为“沈海”热电站余热供暖，从能源利用的角度来看“沈海”热电站，这种既供电又供热的热电站与一般的火力发电站相比，提高了_____________，能较好地控制污染。 2.2010年5月，天然气伴随着“西气东输”的步伐开始走进了江城芜湖的千家万户，传统燃料也随之被逐步取代。天然气燃烧时可以将_____________能转化为_____________能。与传统燃料相比，天然气的优点是_____________（写出一条即可）。 3.焦炭的热值是3.0×107J/kg，要放出1.5×106J的热量，需要完全燃烧_______g焦炭。 4.甲、乙两台柴油机做同样多的有用功，甲柴油机消耗柴油3kg，乙柴油机消耗柴油4kg，则两台柴油机热机效率较大的是_____（选填“甲”或“乙”）。 5.一辆载重汽车的发动机效率是40%，它每行驶100km消耗柴油20kg，（）该车发动机的牵引力是______N。 三．计算题 1.天然气灶使用方便、经济环保。在一个标准大气压下，天然气灶将一壶质量为1kg、温度为的水加热至 ，大约需要8min，已知水的比热容为 天然气的热值为 求： (1) 水吸收的热量. (2) 若天然气完全燃烧放出的热量 60%被水吸收，烧开这壶水需要多少天然气? 2.某家庭用的燃气热水器，将20kg的水从10℃加热到60℃，完全燃烧了0.21m3的煤气。已知水的比热容为，煤气的热值为。试求： （1）煤气完全燃烧放出的热量是多少？ （2）水吸收的热量是多少？ （3）该热水器烧水的效率是多少？ 3.用酒精炉来烧水，将质量为0.5kg的热水，从20℃加热至沸腾（1个标准大气压），燃烧了11.2g酒精。求： （1）这些水被加热至沸腾需要吸收的热量。 （2）该热水器的热效率η是多少？[水的比热容为，酒精的热值是。] 4.太阳能热水器反射镜的有效面积为4.0m2，每平方米镜面每小时接收太阳辐射能的平均值为J。如果这台热水器每小时可把10kg的15℃的水烧开（在1个标准大气压下加热），则这个装置的效率是多少？[水的比热容：4.2×103J/（kg·℃）] 5.探究燃气灶的热效率：热水壶中装有2kg的水，燃气表原来的读数是14.240m3，加热一段时间后，燃气表的示数变成右图所示，水温从10℃升高到60℃，知c水=4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为8.4×107J/m3。求： （1）热水器中的水所吸收的热量； （2）燃气灶的热效率？ 答案：一.1.A 2.D 3.B 4.D 5.B 6.C 7.D 8.C 9.A 10.BD 11.BCD 二．1.能量利用率 2.化学 内 污染小 3.50 4.甲 5.3440 三．1.（1） （2） 2.（1） （2） （3） 3.（1） （2） 4. 5.（1） （2） 1 学科网（北京）股份有限公司 $