跨学科实践：燃油汽车与电动汽车的对比研究（举一反三讲义）物理沪粤版2024九年级上册

第二章 跨学科实践：燃油汽车与电动汽车的对比研究 目录 【学习目标】 1 【思维导图】 1 【知识梳理】 2 一、 项目提出 2 二、 知识储备 2 知识点1. 核心工作原理与能量转换路径（任务一） 2 知识点2. 能耗、排放与环境影响（任务二） 4 知识点3. 提出个人观点与未来展望（任务三） 6 【方法技巧】 8 三、 项目实施 8 方法技巧1. 社会调查与信息检索的方法 8 【巩固训练】 8 方法技巧2. 《燃油车与电动车对比研究报告》的撰写 8 【学习目标】 课节核心素养目标 物理观念：理解热机（内燃机）和电动机的基本工作原理；知道能量转换与守恒定律在两种汽车中的具体体现（化学能→内能→机械能 / 电能→机械能）；初步认识热机效率与电机效率的差异。 科学思维：能通过对比分析，归纳燃油车与电动车在能量来源、转换效率、排放物等方面的主要区别；能基于数据和证据，评估两种车型的优缺点，培养辩证看待技术发展的能力。 科学探究: 能通过查阅资料、社会调查（如访谈车主、4S店）等方式收集信息；能设计简单的对比方案，对两种车型的能耗成本、环境效益进行初步的定量分析。 科学态度与责任担当：认识传统燃油车带来的环境问题（如空气污染、温室效应）和电动车在可持续发展中的潜力；培养节能环保意识和技术创新意识，能理性看待国家的能源战略与产业政策。 课节重点难点 重点：从能量转换的角度理解燃油车与电动车的工作原理和核心差异。 难点：综合物理、工程、环境、经济等多学科因素，对两种技术路线形成全面、客观的认识，并提出有见地的个人观点。 【思维导图】 【知识梳理】 1、 项目提出 随着“碳中和”目标的提出，汽车产业正经历着百年未有之大变局。大街上的绿色牌照电动车越来越多，它们和传统的蓝色牌照燃油车有何本质不同？为何说电动车更“环保”？它的效率真的更高吗？本次实践将带领大家从物理学的核心——能量转换的视角，深入剖析这一问题。 2、 知识储备 知识点1. 核心工作原理与能量转换路径（任务一） 燃油汽车 核心部件： 内燃机（汽油机/柴油机） 能量转换路径： 化学能（燃油）→ 内能（燃烧做功）→ 机械能（通过曲柄连杆机构驱动车轮） 关键概念： 热机效率（η）。由于废气带走大量热量、摩擦、散热等损失，汽油机的效率通常只有20%-35%。 电动汽车 核心部件： 动力电池、电动机 能量转换路径： 化学能（电池中）→ 电能 → 机械能（通过电动机驱动车轮） 关键概念： 电机效率。电动机的能量转换效率非常高，通常可达80%-90%以上。 对比维度 燃油汽车 电动汽车 能量来源 汽油、柴油等化石燃料 电能（可来源于煤、水、风、光、核能等） 能量载体 燃油 动力电池（如锂电池） 核心动力装置 内燃机 电动机 能量转换路径 化学能 → 内能 → 机械能 化学能 → 电能 → 机械能 典型效率 20% - 35% 80% - 90% (仅指电机本身，需考虑发电与充电效率) 【例题1】 从能量转换的角度看，关于燃油汽车和电动汽车，下列说法正确的是（ ） A. 燃油车将化学能直接转化为机械能。 B. 电动车的能量转换效率一定是100%。 C. 燃油车的能量转换环节比电动车更多。 D. 两者最终输出的都是机械能。 【变式1】（25-26九年级上·福建福州·期中）氢燃料被认为是21世纪最理想的能源，氢燃料新能源公交车逐渐在很多城市投放使用。氢的热值为，，求： (1)质量为 的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少； (2)若放出的热量全部被初温为、质量为的水吸收后，水的温度升高到多少； (3)燃烧 的氢燃料可以使恒定功率为的公交车匀速行驶5分钟，则氢燃料公交车的效率为多少。 【变式2】（25-26九年级上·河北保定·期中）一辆无人驾驶汽车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离后，消耗汽油4kg。汽油机的效率为30%，匀速行驶过程中受到的阻力为900N，在这段运动过程中，[汽油的热值为，水的比热容为]问： (1)汽油完全燃烧放出的热量是多少？ (2)发动机做的有用功是多少？通过的路程是多少？ (3)假设该汽车在这次行驶过程中，发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出热量的42%，一个标准大气压下，这些废气的能量全部被初温20℃，质量200kg的水吸收，水的最终温度是多少？ 【变式3】（25-26九年级上·江苏宿迁·期中）如图所示是我国自主研制的机械狗，它是基于仿生学的四腿仿生机器人，在救援、安防、物流等方面有着重要的作用。某型号机械狗在水平路上可以实现负重40kg，10分钟移动1.2km。机械狗的运动利用液压系统，为其提供动力的是CatC9燃油发动机。求： (1)为使用安全，机械狗的液压系统的液压油温度不能高于80℃。4kg的液压油温度由20℃升高到80℃需要吸收的热量，求该液压油的比热容c； (2)机械狗使用发动机消耗12kg的燃油能提供的有用功，求该发动机的效率（燃油的热值为）； (3)若一台该型号机械狗的燃油发动机正常使用月平均消耗燃64kg，如果将发动机效率提高了2%，则一个月可以节约燃油多少kg？ 知识点2. 能耗、排放与环境影响（任务二） 1. 能耗与成本对比（定量分析） 燃油车： 以百公里油耗8L，92#汽油8元/L计，百公里成本约 64元。 电动车： 以百公里电耗15kW·h，居民用电0.6元/kW·h计，百公里成本约 9元。（公共充电桩电价更高，但仍远低于燃油） 2. 排放与环境影响 燃油车： 尾气排放： 二氧化碳（CO₂，温室气体）、氮氧化物（NOx）、碳氢化合物（HC）、颗粒物（PM），是城市空气污染的重要来源。 噪声污染： 发动机工作噪声。 电动车： 行驶过程： 零尾气排放、低噪声。 间接排放： 电力来源决定其“清洁度”。若电能来自燃煤，则存在发电厂的集中排放。 电池问题： 废旧动力电池的回收与处理是新的环境挑战。 【例题2】 有人说“电动车是零排放，完全环保的”，你认为这个说法全面吗？请结合物理知识阐述理由。 【变式1】（24-25九年级上·黑龙江哈尔滨·期末）为实现国家关于“碳达峰、碳中和”环保目标，国家大力提倡发展新能源汽车，下列关于汽油发动机汽车和纯电动汽车说法正确的是（   ） A．汽油在发动机汽缸中充分燃烧，排出的废气就不会污染环境 B．汽油发动机汽车行驶时，将汽油的化学能转化为机械能再转化为内能 C．纯电动汽车行驶时，汽车内的电瓶将化学能转化为电能再转化为机械能 D．纯电动汽车行驶时实现了“零排放”，电动机可将其效率提高到100% 【变式2】目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂。火箭燃料的发展如表一所示，表二是一些燃料的热值。 表一 第1代 第2代 第3代 第4代 燃料 氧气和汽油混合 偏二甲肼 煤油 液态氢 氧化剂 四氧化二氮 液态氧 液态氧 表二 燃料 热值 燃料 热值 汽油 煤油 柴油 氢 使用液态氢作为燃料的主要优点有： ① ；② 。 【变式3】（2025·广东珠海·二模）阅读短文，回答问题。 2024年4月30日，全球最大压缩空气储能项目并网发电，这是我国新型储能技术应用的一个里程碑。该项目工作原理如图2所示，用电低谷时段，将电网多余的电能通过空气压缩机把空气压缩到地下盐穴中（地下盐层中的洞穴）；用电高峰时段，将储存在盐穴中的高压空气释放，驱动空气膨胀机转动，连接发电机发电。 该工程就像一个“超级充电宝”，储存1度电最终能放出0.72度电，装机功率300兆瓦。每年发电量可达6亿度，能够保障超过20万户家庭用电需求。每年可节约标准煤约，减少二氧化碳排放约，可连续放电6小时，使用期长达40年。 (1)储能过程中，利用多余电能通过压缩机把空气压入储能室进行储能，该过程是通过 （选题“做功”或者“热传递”）方式将能量转化为气体的内能并储存； (2)释能过程中，使压缩空气膨胀推动机器转动，将内能转化成 能，这一过程类似于四冲程汽油机的 冲程； (3)该项目每年节约的标准煤完全燃烧，释放 的能量。（标准煤热值为）； (4)该项目每年发电6亿度，则消耗 亿度用电低谷时段电网的多余电能。（计算结果保留1位小数）； (5)根据材料信息，说说空气储能的优点： 知识点3. 提出个人观点与未来展望（任务三） 综合对比与理性选择 方面 燃油汽车优势 电动汽车优势 能量补充 加油快，续航稳定，基础设施完善 在家可充，使用成本低 性能体验 技术成熟，高速性能稳定 加速快，噪音小，智能化程度高 环境影响 （劣势）直接排放污染物 （优势）行驶中零排放，能源来源多样化 长期成本 购车价相对低，但油费和保养费高 购车价高，但使用和维护成本低 政策导向 部分城市限行 国家补贴，免购置税，不限行 合理化建议（示例） 对个人消费者： 根据日常通勤距离、充电条件、预算和对环境的关注度，做出适合自己的理性选择。短途通勤、有家充条件的用户可优先考虑电动车。 对社会与政府： 大力发展清洁能源（风、光、水、核），使电动车的“电”更绿；加快充电基础设施建设；完善动力电池的回收利用体系。 技术展望： 燃油车会向更高效、更清洁的混动技术发展；电动车需突破电池技术（能量密度、安全性、成本）和充电速度的瓶颈。 【方法技巧】 3、 项目实施 方法技巧1. 社会调查与信息检索的方法 访谈提纲设计： 对燃油车主：您最满意和最不满意的地方是什么？每月油费大约多少？ 对电动车主：您的续航焦虑严重吗？充电方便吗？电费成本如何？ 对4S店销售：两种车型的保养和维护主要区别在哪？ 信息检索关键词： “热机效率”、“电机效率”、“电动车全生命周期排放”、“动力电池回收”、“百公里能耗成本计算”。 团队协作： 可分“原理组”、“能耗成本组”、“环境影响组”、“市场政策组”进行专题研究，最后汇总。 【巩固训练】 方法技巧2. 《燃油车与电动车对比研究报告》的撰写 一份完整的调查报告应包含以下部分： 标题： 关于燃油汽车与电动汽车的综合性对比研究报告 摘要： 简要概括研究目的、方法、核心发现和主要结论。 引言/背景： 阐述汽车工业转型的趋势及本研究的意义。 研究过程与方法： 说明采用的调查方法（文献检索、访谈等）。 结果与分析： 能量转换原理对比（用框图清晰展示）。 能耗与使用成本对比（用表格或图表展示测算数据）。 环境影响分析（从尾气、噪声、全生命周期等角度）。 其他方面对比（性能、政策、基础设施等）。 结论与建议： 结论： 总结两种车型的优劣。 个人观点： 基于以上分析，阐述你更看好哪种技术路线，并说明理由。 建议： 对消费者、企业或政府提出一条具体可行的建议。 附录与致谢： 可附上访谈记录、数据来源等。 【课后练习】 1．（25-26九年级上·广东广州·期中）一辆汽车在一段平直公路上匀速行驶，能量流向图如图，消耗燃油（假设燃油完全燃烧），若燃油的密度，燃油的热值为，求： (1)在这段时间内所消耗的燃油完全燃烧所产生的热量？ (2)该汽车的热机效率？ (3)汽车输出的有用功？ (4)请写出一个提高汽车的热机效率的方法？ 2．（25-26九年级上·安徽阜阳·期中）为纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年，2025年9月3日，我国在天安门广场举行了盛大的阅兵仪式。如图是首次亮相的某款无人驾驶战车，在平直的长安街上接受检阅。若战车这个过程中受到的阻力为1000N，匀速行驶了3.6km，发动机总共消耗0.3kg柴油。[已知，]，当地大气压为1个标准大气压] 求： (1)战车牵引力所做的功； (2)这辆战车发动机的热机效率； (3)如果发动机所做额外功的20%的能量，全部被质量为10kg的水吸收，水温可以升高多少？ 3．（25-26九年级上·河南·期中）下图是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机，若该飞机以288km/h的速度匀速直线航行20min，消耗航空燃油1.5t，飞机发动机的功率恒为。航空燃油的热值为。 (1)求消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量。 (2)求飞机在航行过程中受到的阻力。 (3)求发动机的效率。 4．（25-26九年级上·江苏无锡·期中）022年3月，国家发改委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》，配备30多个加氢站，车型包括氢燃料大巴、氢燃料小轿车、氢燃料特种车等。某氢燃料大巴车以105kW的恒定功率匀速行驶400s，消耗氢燃料600g，求[，]： (1)质量为600g的氢燃料完全燃烧放出的热量为多少？ (2)若这些热量的50%被质量为200kg温度为30℃的水吸收，能使水的温度升高多少℃？ (3)该段时间内，氢燃料大巴车的能量转化的效率为多少？ 5．（25-26九年级上·江苏常州·期中）电动汽车是指以车载电源（磷酸铁锂电池）为动力，用电机驱动车轮行驶，由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好。在一次测试过程中，某电动汽车以最大功率，沿平直公路在360s时间内匀速直线行驶了8km。求： (1)该过程中牵引力所做的功； (2)该车受到的水平阻力f； (3)若该汽车换由效率为30%的汽油机提供相同大小的牵引力，在上述过程中以相同速度行驶10km，需要消耗汽油的质量。（，结果保留一位小数） 6．（25-26九年级上·河南郑州·期中）目前河南投入使用了由本省自主研发制造的氢燃料电池公交车，如图所示是郑州首批使用的氢能源公交车，车身12m，搭载了燃料电池系统，氢燃料可行驶400km多。这种氢燃料电池公交车在使用的过程中，氢燃料经过反应堆产生电，驱动车辆行驶，多余部分经过低压转高压蓄电，当氢燃料不够的时候，就使用蓄电池，切换到纯电模式继续运行。 (1)氢燃料电池是将 能转化 能；燃料充足时蓄电池是 （选填“电源”或“用电器”）； (2)该公交车在某次测试时，使用氢燃料以恒定功率160kW行驶了80km，此过程中的平均速度为64km/h，那么该公交车在此过程中做的有用功是多少？ (3)此过程中公交车消耗了7kg氢燃料，该公交车效率是多少？（计算结果百分号前保留一位小数，氢气的热值取） (4)氢能源公交车相对于传统燃油公交车有什么优点？（写出一点即可） 7．（25-26九年级上·江苏无锡·期中）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，未来可观。下列有关说法正确的是（　　） A．普通内燃机比零碳内燃机更环保 B．汽车尾气中的“汽油味”越浓，说明燃料燃烧得越不充分，会降低燃料的热值 C．冬天，汽车利用尾气中的余热给车内供暖，提高了燃料的利用率 D．由图可知该汽油机的效率是38% 8．（24-25九年级上·海南省直辖县级单位·期中）下列关于热机和环境保护的说法中，正确的是（　　） A．热机排出的尾气没有内能 B．热机的使用缓解了城市的热岛效应 C．无论技术多么先进，也不可能使热机的效率达到100% D．热机的冷却液需要用热值较大的物质 9．（23-24九年级上·广东茂名·期中）在冬天，为了取暖，每小时需给某房间供热的热量。若流进散热器的水的温度是80℃，流出的水的温度是70℃，由此可知每天有 kg的水流经散热器。在丹东部分城区使用天然气作为燃料。天然气与煤相比，从热学角度分析它突出的优点是 ；从环保角度分析它突出的优点是 。（、） 10．学习热学知识后，小宇通过实验得知，用电热壶将20°C、1.5kg的水加热到100°C，需要0.078元电费。已知水的比热容。 (1)将这壶水烧开，水吸收多少热量? (2)若用燃气灶烧开同样一壶水，燃气灶使用的天然气的热值为，燃气灶的热效率为40%，天然气的价格为2元/m3，需要多少燃气费? (3)如果某地区可以同时提供电、天然气，从经济和环保等角度综合分析，你会建议使用哪种燃料?请阐明理由。 11．（25-26九年级上·广西南宁·期中）内燃机的热效率指标体现了国家制造业的发展水平，某款采用A型柴油机为动力的重型卡车长途运输时，年均行驶距离达20万km，平均每行驶100km距离消耗柴油质量为30kg，A型柴油机能量转化如图所示，其热机效率为η1。若该发动机安装“涡轮增压器”后升级改造为B型发动机，B型柴油机的热机效率可提高至，柴油的热值，每燃烧1kg的柴油约排放3kg的二氧化碳气体。请回答下列问题： (1)图中②所在箭头是表示热机能量损失中 带走的能量最多； (2)A型柴油机的热机效率η1为多大? (3)采用B型发动机后，在同等运输情况下，该车每年可减少多少质量的二氧化碳排放? (4)从节约能源或环保角度，提出关于未来车辆动力改进与发展方向的一项合理预测。 12．周末，小听同学参与了一次社会实践活动，对目前普遍使用的生活燃料进行了社会调查。她通过查阅资料、访谈当地居民等方式，得到如下表一的调查结果： 表一 燃料 热值 毒性 燃料特性 对环境的影响 价格 煤 无 不易、安全 产生大量烟尘污染 0.85元/kg 煤气 有 轻易、不安全 有大量的有害气体排放 2.8元/ 天然气 无 不易、安全 有少量排放 5.0元/ (1)燃料燃烧从能量转化角度来看，是 能转化为 能的过程。如果某用户平均每个月需燃烧燃料获取的能量为，若以天然气为燃料，每月至少燃烧 的天然气； (2)根据表格信息，从节能、环保和安全的角度考虑，你会建议使用 燃料，说明理由： 。 13．（2023·云南德宏·模拟预测）石油被称为“液体黄金”，但是使用传统能源所带来的环境问题以及能源危机正越来越严重地困扰着人类，有科学家开发出了“乙醇汽油”，即以一定比例的乙醇与汽油混合，就可以供汽车等作为能源使用，所以“乙醇汽油”的开发和利用或许能给人类开发新的能源带来一种新的途径。请你根据上述材料和所学知识分析回答下列问题： （1）乙醇燃烧的过程是 能转化为内能的过程。乙醇的热值为3.0×107 J/kg，完全燃烧28g乙醇放出 J的热量。 （2）按照能源的分类，乙醇汽油属于 （选填“一次能源”或“二次能源”），使用乙醇汽油作为能源，与使用传统汽油、柴油等相比具有明显的好处，请你说出一点： 。 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二章 跨学科实践：燃油汽车与电动汽车的对比研究 目录 【学习目标】 1 【思维导图】 1 【知识梳理】 2 一、 项目提出 2 二、 知识储备 2 知识点1. 核心工作原理与能量转换路径（任务一） 2 知识点2. 能耗、排放与环境影响（任务二） 4 知识点3. 提出个人观点与未来展望（任务三） 6 【方法技巧】 8 三、 项目实施 8 方法技巧1. 社会调查与信息检索的方法 8 【巩固训练】 8 方法技巧2. 《燃油车与电动车对比研究报告》的撰写 8 【学习目标】 课节核心素养目标 物理观念：理解热机（内燃机）和电动机的基本工作原理；知道能量转换与守恒定律在两种汽车中的具体体现（化学能→内能→机械能 / 电能→机械能）；初步认识热机效率与电机效率的差异。 科学思维：能通过对比分析，归纳燃油车与电动车在能量来源、转换效率、排放物等方面的主要区别；能基于数据和证据，评估两种车型的优缺点，培养辩证看待技术发展的能力。 科学探究: 能通过查阅资料、社会调查（如访谈车主、4S店）等方式收集信息；能设计简单的对比方案，对两种车型的能耗成本、环境效益进行初步的定量分析。 科学态度与责任担当：认识传统燃油车带来的环境问题（如空气污染、温室效应）和电动车在可持续发展中的潜力；培养节能环保意识和技术创新意识，能理性看待国家的能源战略与产业政策。 课节重点难点 重点：从能量转换的角度理解燃油车与电动车的工作原理和核心差异。 难点：综合物理、工程、环境、经济等多学科因素，对两种技术路线形成全面、客观的认识，并提出有见地的个人观点。 【思维导图】 【知识梳理】 1、 项目提出 随着“碳中和”目标的提出，汽车产业正经历着百年未有之大变局。大街上的绿色牌照电动车越来越多，它们和传统的蓝色牌照燃油车有何本质不同？为何说电动车更“环保”？它的效率真的更高吗？本次实践将带领大家从物理学的核心——能量转换的视角，深入剖析这一问题。 2、 知识储备 知识点1. 核心工作原理与能量转换路径（任务一） 燃油汽车 核心部件： 内燃机（汽油机/柴油机） 能量转换路径： 化学能（燃油）→ 内能（燃烧做功）→ 机械能（通过曲柄连杆机构驱动车轮） 关键概念： 热机效率（η）。由于废气带走大量热量、摩擦、散热等损失，汽油机的效率通常只有20%-35%。 电动汽车 核心部件： 动力电池、电动机 能量转换路径： 化学能（电池中）→ 电能 → 机械能（通过电动机驱动车轮） 关键概念： 电机效率。电动机的能量转换效率非常高，通常可达80%-90%以上。 对比维度 燃油汽车 电动汽车 能量来源 汽油、柴油等化石燃料 电能（可来源于煤、水、风、光、核能等） 能量载体 燃油 动力电池（如锂电池） 核心动力装置 内燃机 电动机 能量转换路径 化学能 → 内能 → 机械能 化学能 → 电能 → 机械能 典型效率 20% - 35% 80% - 90% (仅指电机本身，需考虑发电与充电效率) 【例题1】 从能量转换的角度看，关于燃油汽车和电动汽车，下列说法正确的是（ ） A. 燃油车将化学能直接转化为机械能。 B. 电动车的能量转换效率一定是100%。 C. 燃油车的能量转换环节比电动车更多。 D. 两者最终输出的都是机械能。 【答案】 C、D 【解析】 A错误，燃油车需要先将化学能转化为内能；B错误，电动车存在电池充放电效率、电机损耗等，效率不可能100%；C正确，燃油车有化学能→内能→机械能多个环节，能量损失节点多；D正确，驱动汽车前进的都是机械能。 【变式1】（25-26九年级上·福建福州·期中）氢燃料被认为是21世纪最理想的能源，氢燃料新能源公交车逐渐在很多城市投放使用。氢的热值为，，求： (1)质量为 的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少； (2)若放出的热量全部被初温为、质量为的水吸收后，水的温度升高到多少； (3)燃烧 的氢燃料可以使恒定功率为的公交车匀速行驶5分钟，则氢燃料公交车的效率为多少。 【答案】(1) (2) (3) 【难度】0.65 【知识点】P=W/t、计算物体温度变化时的吸放热、热值的公式及相关计算、热机效率的计算 【详解】（1）氢燃料完全燃烧放出的热量 （2）由题意可知，水吸收的热量 由得，水升高的温度 水的末温 （3） 的氢燃料完全燃烧放出的热量 由得，公交车所做的功 氢燃料公交车的效率 【变式2】（25-26九年级上·河北保定·期中）一辆无人驾驶汽车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离后，消耗汽油4kg。汽油机的效率为30%，匀速行驶过程中受到的阻力为900N，在这段运动过程中，[汽油的热值为，水的比热容为]问： (1)汽油完全燃烧放出的热量是多少？ (2)发动机做的有用功是多少？通过的路程是多少？ (3)假设该汽车在这次行驶过程中，发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出热量的42%，一个标准大气压下，这些废气的能量全部被初温20℃，质量200kg的水吸收，水的最终温度是多少？ 【答案】(1) (2)，60km (3)100℃ 【难度】0.65 【知识点】功的计算和估算、计算物体温度变化时的吸放热、热值的公式及相关计算、热机效率的计算 【详解】（1）汽油完全燃烧放出的热量 （2）汽油机的效率为30%，则有用功 汽车匀速行驶时牵引力等于阻力，即，则通过的路程 （3）废气带走的热量 由比热容公式，水升高的温度 水的末温 因标准大气压下水的沸点为100℃，故最终温度为100℃。 【变式3】（25-26九年级上·江苏宿迁·期中）如图所示是我国自主研制的机械狗，它是基于仿生学的四腿仿生机器人，在救援、安防、物流等方面有着重要的作用。某型号机械狗在水平路上可以实现负重40kg，10分钟移动1.2km。机械狗的运动利用液压系统，为其提供动力的是CatC9燃油发动机。求： (1)为使用安全，机械狗的液压系统的液压油温度不能高于80℃。4kg的液压油温度由20℃升高到80℃需要吸收的热量，求该液压油的比热容c； (2)机械狗使用发动机消耗12kg的燃油能提供的有用功，求该发动机的效率（燃油的热值为）； (3)若一台该型号机械狗的燃油发动机正常使用月平均消耗燃64kg，如果将发动机效率提高了2%，则一个月可以节约燃油多少kg？ 【答案】(1) (2) (3) 【难度】0.65 【知识点】计算物体温度变化时的吸放热、热值的公式及相关计算、热机效率的计算 【详解】（1）液压油的比热容 （2）燃油完全燃烧放出的总热量Q放 = m燃油q=12kg×4×107J/kg= 4.8×108J 发动机的效率 （3）效率提高后，新的效率η2=η+2%=30%+2%=32% 设发动机每月做的有用功为W月，此功在效率提高前后保持不变；设原来每月消耗燃油质量为64kg，效率提高后每月消耗燃油质量为m2；根据效率公式 可得W有用=ηmq 因为每月做的有用功不变，所以W月=ηmq =η2m2q 则ηm=η2m2 则30%×64kg=32%×m2 解得 则一个月节约的燃油质量Δm=m-m2=64kg-60kg=4kg 知识点2. 能耗、排放与环境影响（任务二） 1. 能耗与成本对比（定量分析） 燃油车： 以百公里油耗8L，92#汽油8元/L计，百公里成本约 64元。 电动车： 以百公里电耗15kW·h，居民用电0.6元/kW·h计，百公里成本约 9元。（公共充电桩电价更高，但仍远低于燃油） 2. 排放与环境影响 燃油车： 尾气排放： 二氧化碳（CO₂，温室气体）、氮氧化物（NOx）、碳氢化合物（HC）、颗粒物（PM），是城市空气污染的重要来源。 噪声污染： 发动机工作噪声。 电动车： 行驶过程： 零尾气排放、低噪声。 间接排放： 电力来源决定其“清洁度”。若电能来自燃煤，则存在发电厂的集中排放。 电池问题： 废旧动力电池的回收与处理是新的环境挑战。 【例题2】 有人说“电动车是零排放，完全环保的”，你认为这个说法全面吗？请结合物理知识阐述理由。 【答案】 不全面。 【解析】 从车辆行驶过程看，电动车确实是“零尾气排放”，非常环保。但从全生命周期看，其环保性取决于电力的来源。如果电能来自燃烧化石燃料（如煤），那么污染和碳排放转移到了发电厂。此外，制造和回收处理动力电池也会消耗资源和能源，可能带来环境问题。因此，需辩证看待。 【变式1】（24-25九年级上·黑龙江哈尔滨·期末）为实现国家关于“碳达峰、碳中和”环保目标，国家大力提倡发展新能源汽车，下列关于汽油发动机汽车和纯电动汽车说法正确的是（   ） A．汽油在发动机汽缸中充分燃烧，排出的废气就不会污染环境 B．汽油发动机汽车行驶时，将汽油的化学能转化为机械能再转化为内能 C．纯电动汽车行驶时，汽车内的电瓶将化学能转化为电能再转化为机械能 D．纯电动汽车行驶时实现了“零排放”，电动机可将其效率提高到100% 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】生活中的电动机、热机工作过程中的能量转化、燃料的利用和环境保护 【详解】A．汽油在发动机汽缸中燃烧会产生二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物等废气，这些废气都会对环境造成污染，即使充分燃烧也不能完全避免，故A错误； B．汽油发动机汽车行驶时，先将汽油的化学能转化为内能（通过燃烧），再将内能转化为机械能（通过做功冲程），故B错误； C．纯电动汽车行驶时，电瓶中的化学能首先转化为电能，然后电能通过电动机转化为机械能驱动汽车行驶，故C正确； D．纯电动汽车行驶时确实实现了“零排放”（指不排放尾气污染物），但电动机在工作时由于电阻、摩擦等因素仍然会消耗一部分能量并转化为热量，因此其效率不可能达到100%，故D错误。 故选C。 【变式2】目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂。火箭燃料的发展如表一所示，表二是一些燃料的热值。 表一 第1代 第2代 第3代 第4代 燃料 氧气和汽油混合 偏二甲肼 煤油 液态氢 氧化剂 四氧化二氮 液态氧 液态氧 表二 燃料 热值 燃料 热值 汽油 煤油 柴油 氢 使用液态氢作为燃料的主要优点有： ① ；② 。 【答案】 热值高 环保 【难度】0.85 【知识点】燃料的利用和环境保护、热值的概念、单位和物理意义 【详解】[1][2]氢的热值很大，与其他相同质量的燃料相比，氢完全燃烧后释放的热量较多，且燃烧时对环境无污染，即使用液态氢作为燃料的主要优点有热值高、环保。 【变式3】（2025·广东珠海·二模）阅读短文，回答问题。 2024年4月30日，全球最大压缩空气储能项目并网发电，这是我国新型储能技术应用的一个里程碑。该项目工作原理如图2所示，用电低谷时段，将电网多余的电能通过空气压缩机把空气压缩到地下盐穴中（地下盐层中的洞穴）；用电高峰时段，将储存在盐穴中的高压空气释放，驱动空气膨胀机转动，连接发电机发电。 该工程就像一个“超级充电宝”，储存1度电最终能放出0.72度电，装机功率300兆瓦。每年发电量可达6亿度，能够保障超过20万户家庭用电需求。每年可节约标准煤约，减少二氧化碳排放约，可连续放电6小时，使用期长达40年。 (1)储能过程中，利用多余电能通过压缩机把空气压入储能室进行储能，该过程是通过 （选题“做功”或者“热传递”）方式将能量转化为气体的内能并储存； (2)释能过程中，使压缩空气膨胀推动机器转动，将内能转化成 能，这一过程类似于四冲程汽油机的 冲程； (3)该项目每年节约的标准煤完全燃烧，释放 的能量。（标准煤热值为）； (4)该项目每年发电6亿度，则消耗 亿度用电低谷时段电网的多余电能。（计算结果保留1位小数）； (5)根据材料信息，说说空气储能的优点： 【答案】(1)做功 (2) 机械 做功 (3) (4)8.3 (5)见解析 【难度】0.65 【知识点】做功改变物体的内能、热机工作过程中的能量转化、燃料的利用和环境保护、热值的公式及相关计算、热机效率的计算 【详解】（1）储能过程中，利用多余电能通过压缩机对空气做功，把空气压入储能室，使空气的内能增加，该过程是通过做功方式将能量转化为气体的内能并储存。 （2）[1][2]汽油机的做功冲程中，高温高压的燃气对活塞做功，将内能转化成机械能；空气储能释能过程中，压缩空气膨胀推动机器转动，将内能转化成机械能；这一过程类似于四冲程汽油机的做功冲程。 （3）该项目每年节约的标准煤完全燃烧，释放的能量 （4）储存1度电最终能放出0.72度电，即效率为72%，该项目每年发电6亿度，则消耗用电低谷时段电网的多余电能 （5）根据材料信息，空气储能的优点有：可以在用电低谷储存电能，在用电高峰释放电能，起到调节电能的作用；使用期长达40年，使用寿命长；每年可节约标准煤约 ，减少二氧化碳排放约，环保节能。 知识点3. 提出个人观点与未来展望（任务三） 综合对比与理性选择 方面 燃油汽车优势 电动汽车优势 能量补充 加油快，续航稳定，基础设施完善 在家可充，使用成本低 性能体验 技术成熟，高速性能稳定 加速快，噪音小，智能化程度高 环境影响 （劣势）直接排放污染物 （优势）行驶中零排放，能源来源多样化 长期成本 购车价相对低，但油费和保养费高 购车价高，但使用和维护成本低 政策导向 部分城市限行 国家补贴，免购置税，不限行 合理化建议（示例） 对个人消费者： 根据日常通勤距离、充电条件、预算和对环境的关注度，做出适合自己的理性选择。短途通勤、有家充条件的用户可优先考虑电动车。 对社会与政府： 大力发展清洁能源（风、光、水、核），使电动车的“电”更绿；加快充电基础设施建设；完善动力电池的回收利用体系。 技术展望： 燃油车会向更高效、更清洁的混动技术发展；电动车需突破电池技术（能量密度、安全性、成本）和充电速度的瓶颈。 【方法技巧】 3、 项目实施 方法技巧1. 社会调查与信息检索的方法 访谈提纲设计： 对燃油车主：您最满意和最不满意的地方是什么？每月油费大约多少？ 对电动车主：您的续航焦虑严重吗？充电方便吗？电费成本如何？ 对4S店销售：两种车型的保养和维护主要区别在哪？ 信息检索关键词： “热机效率”、“电机效率”、“电动车全生命周期排放”、“动力电池回收”、“百公里能耗成本计算”。 团队协作： 可分“原理组”、“能耗成本组”、“环境影响组”、“市场政策组”进行专题研究，最后汇总。 【巩固训练】 方法技巧2. 《燃油车与电动车对比研究报告》的撰写 一份完整的调查报告应包含以下部分： 标题： 关于燃油汽车与电动汽车的综合性对比研究报告 摘要： 简要概括研究目的、方法、核心发现和主要结论。 引言/背景： 阐述汽车工业转型的趋势及本研究的意义。 研究过程与方法： 说明采用的调查方法（文献检索、访谈等）。 结果与分析： 能量转换原理对比（用框图清晰展示）。 能耗与使用成本对比（用表格或图表展示测算数据）。 环境影响分析（从尾气、噪声、全生命周期等角度）。 其他方面对比（性能、政策、基础设施等）。 结论与建议： 结论： 总结两种车型的优劣。 个人观点： 基于以上分析，阐述你更看好哪种技术路线，并说明理由。 建议： 对消费者、企业或政府提出一条具体可行的建议。 附录与致谢： 可附上访谈记录、数据来源等。 【课后练习】 1．（25-26九年级上·广东广州·期中）一辆汽车在一段平直公路上匀速行驶，能量流向图如图，消耗燃油（假设燃油完全燃烧），若燃油的密度，燃油的热值为，求： (1)在这段时间内所消耗的燃油完全燃烧所产生的热量？ (2)该汽车的热机效率？ (3)汽车输出的有用功？ (4)请写出一个提高汽车的热机效率的方法？ 【答案】(1) 4.8×10⁷J (2) 30% (3) 1.44×10⁷J (4) 减少各部件之间的摩擦（或使燃料燃烧更充分；或减少废气带走的热量等，合理即可）。 【难度】0.65 【知识点】密度公式的简单应用、热值的公式及相关计算、热机燃料燃烧能量走向示意图、热机效率的计算、提高热机的效率的方法 【详解】（1）根据题意，消耗燃油的体积 V = 1.5×10-3m3，燃油的密度 ρ = 0.8×103kg/m3。 所消耗燃油的质量为m = ρV = 0.8×103kg/m3 × 1.5×10-3m3 = 1.2kg 燃油完全燃烧产生的热量为Q放 = mq = 1.2kg × 4×10⁷J/kg = 4.8×10⁷J （2）根据能量流向图可知，该汽车的热机效率为η = 100% - 33% - 30% - 7% = 30% （3）汽车输出的有用功为W有用 = Q放 × η = 4.8×10⁷J × 30% = 1.44×10⁷J （4）提高热机效率的途径在于减少能量损失。从能量流向图可知，能量损失主要有废气带走的热量、冷却水带走的热量、克服摩擦和辐射散失的热量。因此，可以通过改进发动机结构，使燃料燃烧更充分；或在各机械部件间加润滑油，减小摩擦；或改进冷却系统，减少热量散失等方法来提高热机效率。 2．（25-26九年级上·安徽阜阳·期中）为纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年，2025年9月3日，我国在天安门广场举行了盛大的阅兵仪式。如图是首次亮相的某款无人驾驶战车，在平直的长安街上接受检阅。若战车这个过程中受到的阻力为1000N，匀速行驶了3.6km，发动机总共消耗0.3kg柴油。[已知，]，当地大气压为1个标准大气压] 求： (1)战车牵引力所做的功； (2)这辆战车发动机的热机效率； (3)如果发动机所做额外功的20%的能量，全部被质量为10kg的水吸收，水温可以升高多少？ 【答案】(1) (2) 30% (3) 40℃ 【难度】0.65 【知识点】功的计算和估算、有用功和额外功、计算物体温度变化时的吸放热、热值的公式及相关计算、热机效率的计算 【详解】（1）由题可知，战车匀速行驶，根据二力平衡原理，战车的牵引力等于其受到的阻力，即 牵引力所做的功，即有用功 （2）根据，可得，0.3kg柴油完全燃烧放出的总热量 所以，战车发动机的热机效率为 （3）由题可得，发动机所做的额外功 所以，水吸收的热量为 根据，水升高的温度为 3．（25-26九年级上·河南·期中）下图是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机，若该飞机以288km/h的速度匀速直线航行20min，消耗航空燃油1.5t，飞机发动机的功率恒为。航空燃油的热值为。 (1)求消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量。 (2)求飞机在航行过程中受到的阻力。 (3)求发动机的效率。 【答案】(1) (2) (3) 【难度】0.65 【知识点】二力或多力平衡问题、P=W/t、P=Fv、热值的公式及相关计算、热机效率的计算 【详解】（1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量 （2）由题意知，飞机的速度 由P=Fv可得，飞机发动机的牵引力 因为飞机匀速直线航行，所以飞机处于平衡状态，受到的阻力与牵引力是一对平衡力，大小相等。所以，飞机在航行过程中受到的阻力 （3）由题意知，飞机航行时间 发动机做的有用功 则发动机的效率 4．（25-26九年级上·江苏无锡·期中）022年3月，国家发改委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》，配备30多个加氢站，车型包括氢燃料大巴、氢燃料小轿车、氢燃料特种车等。某氢燃料大巴车以105kW的恒定功率匀速行驶400s，消耗氢燃料600g，求[，]： (1)质量为600g的氢燃料完全燃烧放出的热量为多少？ (2)若这些热量的50%被质量为200kg温度为30℃的水吸收，能使水的温度升高多少℃？ (3)该段时间内，氢燃料大巴车的能量转化的效率为多少？ 【答案】(1) 8.4×10⁷J (2) 50℃ (3) 50% 【难度】0.65 【知识点】P=W/t、计算物体温度变化时的吸放热、热值的公式及相关计算、热机效率的计算 【详解】（1）氢燃料完全燃烧放出的热量为 （2）水吸收的热量为 水升高的温度为 （3）大巴车行驶过程中做的有用功为 能量转化率为 5．（25-26九年级上·江苏常州·期中）电动汽车是指以车载电源（磷酸铁锂电池）为动力，用电机驱动车轮行驶，由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好。在一次测试过程中，某电动汽车以最大功率，沿平直公路在360s时间内匀速直线行驶了8km。求： (1)该过程中牵引力所做的功； (2)该车受到的水平阻力f； (3)若该汽车换由效率为30%的汽油机提供相同大小的牵引力，在上述过程中以相同速度行驶10km，需要消耗汽油的质量。（，结果保留一位小数） 【答案】(1) (2) (3) 【难度】0.65 【知识点】二力或多力平衡问题、功的计算和估算、P=W/t、热值的公式及相关计算、热机效率的计算 【详解】（1）牵引力做功由公式计算，其中功率 ，时间 牵引力所做的功为 （2）匀速行驶时牵引力等于阻力。由功的公式 ，得，其中 ，W= 可得该车受到的牵引力为 因此阻力 （3）牵引力做功为 汽油机总能量为 消耗汽油质量 6．（25-26九年级上·河南郑州·期中）目前河南投入使用了由本省自主研发制造的氢燃料电池公交车，如图所示是郑州首批使用的氢能源公交车，车身12m，搭载了燃料电池系统，氢燃料可行驶400km多。这种氢燃料电池公交车在使用的过程中，氢燃料经过反应堆产生电，驱动车辆行驶，多余部分经过低压转高压蓄电，当氢燃料不够的时候，就使用蓄电池，切换到纯电模式继续运行。 (1)氢燃料电池是将 能转化 能；燃料充足时蓄电池是 （选填“电源”或“用电器”）； (2)该公交车在某次测试时，使用氢燃料以恒定功率160kW行驶了80km，此过程中的平均速度为64km/h，那么该公交车在此过程中做的有用功是多少？ (3)此过程中公交车消耗了7kg氢燃料，该公交车效率是多少？（计算结果百分号前保留一位小数，氢气的热值取） (4)氢能源公交车相对于传统燃油公交车有什么优点？（写出一点即可） 【答案】(1) 化学 电 用电器 (2)； (3)7.3%； (4)节能和环保 【难度】0.65 【知识点】P=W/t、热机工作过程中的能量转化、热值的公式及相关计算、热机效率的计算 【详解】（1）[1][2]氢燃料电池是将氢燃料的化学能转化为电能。 [3]燃料充足时，多余部分能量给蓄电池充电，电能转化为化学能储存在蓄电池中，此时蓄电池消耗电能，是用电器。 （2）该公交车行驶时间 该公交车在此过程中做的有用功 （3）该公交车消耗的氢燃料放出的能量 该公交车的效率 （4）氢燃料经过反应堆产生电相当于燃烧氢，就是氢燃料和空气中的氧气反应，产生的是水，所以氢能源公交车相对于传统燃油公交车的优点是节能和环保。 7．（25-26九年级上·江苏无锡·期中）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，未来可观。下列有关说法正确的是（　　） A．普通内燃机比零碳内燃机更环保 B．汽车尾气中的“汽油味”越浓，说明燃料燃烧得越不充分，会降低燃料的热值 C．冬天，汽车利用尾气中的余热给车内供暖，提高了燃料的利用率 D．由图可知该汽油机的效率是38% 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】燃料的利用和环境保护、热值的概念、单位和物理意义、热机效率的定义 【详解】A．内燃机在排气冲程排除的废气有未燃烧的燃料和产生的二氧化硫等污染物，而零碳内燃机几乎没有污染物，因此零碳内燃机比普通内燃机更环保，故A错误； B．热值是燃料本身的一种特性，只与燃料本身决定，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，故B错误； C．冬天利用尾气中的余热给车内供暖，减小能量损失，该举措可以提高能量的利用效率，故C正确； D．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，输出有用机械能所占比例为100%-36%-30%-6%=28% 即该汽油机的效率为28%，故D错误。 故选C。 8．（24-25九年级上·海南省直辖县级单位·期中）下列关于热机和环境保护的说法中，正确的是（　　） A．热机排出的尾气没有内能 B．热机的使用缓解了城市的热岛效应 C．无论技术多么先进，也不可能使热机的效率达到100% D．热机的冷却液需要用热值较大的物质 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】内能的概念、水的比热容特点及应用、燃料的利用和环境保护、热机效率的定义 【详解】A．任何物体都有内能，热机排出的尾气也有内能，故A错误； B．热机会产生大量的废气，排放大量的热量，是加剧城市的热岛效应的原因之一，故B错误； C．热机工作时由于要克服机械间的摩擦做额外功、同时也存在热散失、并且废气带走大部分能量，所以热机的效率很低，不能达到100%，故C正确； D．内燃机的冷却液需要用比热容较大的物质，一般用水，是因为水的比热容大，在同等情况可，可以吸收更多的热量，故D错误。 故选C。 9．（23-24九年级上·广东茂名·期中）在冬天，为了取暖，每小时需给某房间供热的热量。若流进散热器的水的温度是80℃，流出的水的温度是70℃，由此可知每天有 kg的水流经散热器。在丹东部分城区使用天然气作为燃料。天然气与煤相比，从热学角度分析它突出的优点是 ；从环保角度分析它突出的优点是 。（、） 【答案】 2400 热值大 污染小 【难度】0.65 【知识点】计算物体温度变化时的吸放热、燃料的利用和环境保护、热值的概念、单位和物理意义 【详解】[1]根据可知，每天流经散热器的水的质量 [2][3]天然气的热值大于煤的热值，燃烧相同质量的天然气和煤时，天然气放出的热量更多一些，且天然气燃烧释放的污染气体、颗粒物没有煤多，从热学角度分析它突出的优点是热值大，从环保角度分析它突出的优点是污染小。 10．学习热学知识后，小宇通过实验得知，用电热壶将20°C、1.5kg的水加热到100°C，需要0.078元电费。已知水的比热容。 (1)将这壶水烧开，水吸收多少热量? (2)若用燃气灶烧开同样一壶水，燃气灶使用的天然气的热值为，燃气灶的热效率为40%，天然气的价格为2元/m3，需要多少燃气费? (3)如果某地区可以同时提供电、天然气，从经济和环保等角度综合分析，你会建议使用哪种燃料?请阐明理由。 【答案】(1)5.04×105J (2)0.06元 (3)见解析 【难度】0.65 【知识点】计算物体温度变化时的吸放热、燃料的利用和环境保护、加热效率的计算 【详解】（1）水吸收的热量是 （2）天然气燃烧释放的总热量为 消耗天然气的体积为 燃气费为 （3）经济角度：燃气费（0.06元）低于电费（0.078元），更经济。 环保角度：天然气燃烧污染物较少（如与燃煤发电相比）。 综上，建议使用天然气。 11．（25-26九年级上·广西南宁·期中）内燃机的热效率指标体现了国家制造业的发展水平，某款采用A型柴油机为动力的重型卡车长途运输时，年均行驶距离达20万km，平均每行驶100km距离消耗柴油质量为30kg，A型柴油机能量转化如图所示，其热机效率为η1。若该发动机安装“涡轮增压器”后升级改造为B型发动机，B型柴油机的热机效率可提高至，柴油的热值，每燃烧1kg的柴油约排放3kg的二氧化碳气体。请回答下列问题： (1)图中②所在箭头是表示热机能量损失中 带走的能量最多； (2)A型柴油机的热机效率η1为多大? (3)采用B型发动机后，在同等运输情况下，该车每年可减少多少质量的二氧化碳排放? (4)从节约能源或环保角度，提出关于未来车辆动力改进与发展方向的一项合理预测。 【答案】(1)废气 (2)40% (3) (4)发展新能源汽车 【难度】0.65 【知识点】燃料的利用和环境保护、热值的公式及相关计算、热机燃料燃烧能量走向示意图、热机效率的计算 【详解】（1）目前热机效率都比较低，热机能量损失中废气带走的能量最多。 （2）30kg柴油完全燃烧放出热量为 则A型柴油机的热机效率 （3）采用B型发动机后，在同等运输情况下，平均每行驶100km距离消耗的柴油完全燃烧放出热量为 则平均每行驶100km距离消耗的柴油质量为 则平均每行驶100km距离节省的柴油质量为 则该车每年可节省的柴油质量为 则采用B型发动机后，在同等运输情况下，该车每年可减少排放二氧化碳的质量为 （4）为促进节能环保，大力发展新能源汽车是未来车辆动力改进与发展的方向。 12．周末，小听同学参与了一次社会实践活动，对目前普遍使用的生活燃料进行了社会调查。她通过查阅资料、访谈当地居民等方式，得到如下表一的调查结果： 表一 燃料 热值 毒性 燃料特性 对环境的影响 价格 煤 无 不易、安全 产生大量烟尘污染 0.85元/kg 煤气 有 轻易、不安全 有大量的有害气体排放 2.8元/ 天然气 无 不易、安全 有少量排放 5.0元/ (1)燃料燃烧从能量转化角度来看，是 能转化为 能的过程。如果某用户平均每个月需燃烧燃料获取的能量为，若以天然气为燃料，每月至少燃烧 的天然气； (2)根据表格信息，从节能、环保和安全的角度考虑，你会建议使用 燃料，说明理由： 。 【答案】(1) 化学 内 20 (2) 天然气 见解析 【难度】0.65 【知识点】燃料的利用和环境保护、热值的公式及相关计算 【详解】（1）[1][2]燃料燃烧时，燃料储存的化学能转化为内能释放出来。 [3]用户每个月燃烧天然气的体积为 （2）[1][2]选择天然气，因为天然气无毒、安全、热值高、对环境污染小。 13．（2023·云南德宏·模拟预测）石油被称为“液体黄金”，但是使用传统能源所带来的环境问题以及能源危机正越来越严重地困扰着人类，有科学家开发出了“乙醇汽油”，即以一定比例的乙醇与汽油混合，就可以供汽车等作为能源使用，所以“乙醇汽油”的开发和利用或许能给人类开发新的能源带来一种新的途径。请你根据上述材料和所学知识分析回答下列问题： （1）乙醇燃烧的过程是 能转化为内能的过程。乙醇的热值为3.0×107 J/kg，完全燃烧28g乙醇放出 J的热量。 （2）按照能源的分类，乙醇汽油属于 （选填“一次能源”或“二次能源”），使用乙醇汽油作为能源，与使用传统汽油、柴油等相比具有明显的好处，请你说出一点： 。 【答案】 化学 8.4×105 二次能源 减少环境污染 【难度】0.65 【知识点】燃料的利用和环境保护、热值的公式及相关计算、能量的转化、一次能源与二次能源 【详解】解：（1）[1]乙醇燃烧时把化学能转化为内能； [2]完全燃烧28g乙醇放出的热量为 （2）[3]乙醇无法从自然界直接获取，必须通过消耗一次能源才能得到，属于二次能源； [4]使用乙醇汽油作为能源，与使用传统汽油、柴油等相比具有明显的好处：可以降低一氧化碳、碳氢化合物等污染物排放，减少环境污染；还可以节省常规能源。 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $