14.4 跨学科：热机效率和环境保护（举一反三·讲义）物理新教材沪科版九年级全一册

本初中物理讲义聚焦“热机效率和环境保护”核心内容，系统梳理燃料的热值（定义、公式及计算）、热机效率（能量流向、计算及提高途径）、燃料利用效率（能量转化与损失分析）及环境保护（污染问题与解决措施），形成从燃料特性到能量利用再到环境影响的递进式学习支架。 该资料以跨学科视角整合知识，通过情景导入激发兴趣，结合实验探究（如比较不同燃料燃烧放热）和实际案例（神舟飞船、C919飞机）培养科学思维与探究能力，融入环境保护内容强化科学态度与责任。课中助力教师高效授课，课后作业及变式题帮助学生巩固知识、查漏补缺。

14.4 跨学科：热机效率和环境保护 【新教材沪科版】 【知识框架+知识精讲（4个知识归纳+4个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 情景导入 柴草、煤、天然气等都是生活中常用的燃料。不同燃料之间有什么特性差异?燃料的利用对人类社会发展有什么意义?对环境有什么影响呢？ 本节课我们将一起来探究这个问题。 知识归纳 【知识点1 燃料的热值】 1. 燃料燃烧时能量的转化： 燃料燃烧的过程是化学能转化为内能的过程。 2. 燃料的热值： （1）定义：把某种燃料完全燃烧释放的热量与所用该燃料的质量之比，叫做这种燃料的热值。 （2）公式：q= 或者q= Q表示燃料完全燃烧释放的热量，单位是焦，符号为J； m表示固、液体燃料的质量，单位是千克，符号为kg； q表示燃料的热值，单位是焦/千克，符号为J/kg或者J/m3。 V表示气体燃料的体积，单位是米3，符号为m3 。 （3）理解热值 ①热值的物理意义：热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。如木炭的热值为3.4×107J/kg，它表示1kg木炭完全燃烧时放出的热量是3.4×107J。 ②热值表示燃料的燃烧特性、化学能转化为内能的本领大小。热值大，说明相同质量（或体积）的这种燃料完全燃烧时放出的热量多，即化学能转化成的内能多。 ③热值与燃料的种类有关：同种燃料的热值相同，不同种燃料的热值一般不同。 3. 燃料燃烧释放热量的计算： （固、液体燃料） （气体燃料） 【例1】（25-26九年级上·辽宁营口·阶段检测）小明采用如图所示的装置探究“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”。 燃料 加热前水温/℃ 燃料燃尽后的水温/℃ 酒精 25 65 纸片 25 44 (1)探究过程中，要控制两套装置中燃料的质量和烧杯中水的________和________相等； (2)实验时，可以通过比较________________（选填“加热时间”或“水升高的温度”）来比较酒精和碎纸片放出热量的多少； (3)从表格中数据可以发现，质量相同的酒精和碎纸片都充分燃烧后，________放出的热量多； (4)通过实验表明，质量相等的不同燃料，充分燃烧所放出的热量一般是________（选填“相同”或“不同”）的； (5)在学习时，我们把燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量之比（）称为热值，用q表示，这里定义热值的方法，我们称为比值法，热值是能够燃烧的物质的属性。下列用比值法定义，并反映物质属性的物理量有：________（填写序号）。 ①速度    ②功率    ③密度    ④压强 【答案】(1) 质量 初温 (2)水升高的温度 (3)酒精 (4)不同 (5)③ 【详解】（1）本实验使用控制变量法，根据吸热公式，要通过水温变化反映燃料放热多少，需要控制燃料质量，以及烧杯中水的质量和初温相等，才能进行比较。 （2）本实验用转换法比较放热，两种燃料都充分燃烧完，水升高的温度大的，吸收的热量多，即燃料放出的热量多，所以通过观察水升高的温度判断放热多少。 （3）由表格数据可知，酒精燃烧使水温升高了，碎纸片使水温升高了，酒精燃烧使水温升高更大，说明质量相同的酒精完全燃烧放出的热量更多。 （4）实验结果表明，酒精和碎纸片燃烧放出的热量是不同的，即质量相等的不同燃料，充分燃烧放出的热量一般是不同的，这是不同燃料热值不同的体现。 （5）比值法定义且反映物质属性，速度描述运动快慢、功率描述做功快慢、压强描述压力作用效果，都不是物质本身固有的属性；密度是物质的固有属性，与质量和体积的大小无关，用质量和体积的比值定义，符合要求，因此选③。 【变式1-1】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，其热值等于零 B．燃料的热值与其质量和燃烧状态无关 C．燃料完全燃烧时，它的热值最大 D．燃料燃烧时温度越高，放出的热量越多 【答案】B 【详解】ABC.1kg某种燃料完全燃烧放出的能量，叫做这种燃料的热值，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，故AC错误，B正确； D.由Q=mq可知，燃料燃烧放出的热量与热值和质量有关，与温度无关，故D错误。 故选B。 【变式1-2】（2026重庆中考）神舟二十三号载人飞船于5月24日成功发射，如图所示。运载火箭使用的推进剂中含有热值为4.2×107J/kg的偏二甲肼燃料，完全燃烧1×105kg的这种燃料可以释放______J的热量。飞船与空间站“天和核心舱”对接成功后，飞船相对于核心舱是______的。 【答案】 静止 【解析】完全燃烧1×105kg的这种偏二甲肼燃料可以释放的热量为 飞船与空间站“天和核心舱”对接成功后，飞船相对于核心舱的位置不变，是静止的。 【变式1-3】（2025·湖北·中考真题）如图是液体燃料火箭喷气发动机示意图。输送装置将燃料和氧化剂输送到燃烧室燃烧，产生气体喷出推动火箭前进。下列说法正确的是（　　） A．燃料燃烧时内能转化为化学能 B．燃料箱燃料减少，燃料热值不变 C．燃烧放出热量越多，燃料热值越大 D．火箭前进时，燃料的化学能全部转化为火箭的机械能 【答案】B 【详解】A．燃料燃烧时，燃料的化学能转化为内能，故A错误； BC．热值是燃料的特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关，所以燃料箱燃料减少，热值不变。热值与放出热量的多少无关，故B正确，故C错误； D．火箭前进时，是将燃气的内能转化为机械能，由于有热量损失，燃料不可能全部燃烧等因素影响，燃料的化学能不可能全部转化为火箭的机械能，故D错误。 故选B。 【知识点2 热机效率】 1.内燃机中燃料燃烧的能量流向图： 2.热机效率： （1）定义：用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧释放的能量之比，叫作热机的效率。 （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。 3.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（加大受热面积，以减少烟尘废气带走的热量；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。 【例2】（2026山西中考）逢路快跑、遇水“滑行”。图甲是水陆两栖救援车实战演习的场景，该车满载时总质量为。救援车在河水中匀速直线航行时，若前进的动力为，行驶消耗柴油，求救援车柴油机的效率。（柴油热值取） 【答案】 【解析】救援车在河水中匀速直线航行时，前进的动力所做的功 0.5kg柴油完全燃烧放出热量 救援车柴油机的效率 【变式2-1】汽车发动机一般是柴油机或汽油机，小明查看了某品牌汽车发动机的说明书后，将该汽车发动机的能量流向制成如图所示的图表。若完全燃烧了10kg的汽油，下列说法正确的是（　　）（汽油的热值为4.6×107J/kg） A．该汽车发动机的效率为100% B．冷却水带走的能量最多 C．燃料燃烧时把内能转化为化学能 D．能够输出的有用功为 【答案】D 【详解】A．在汽车工作中，总存在热损失，燃料燃烧放出的热量不可能全部用来做有用功，发动机的效率不可能达到100%，故A错误； B．如图所示，废气带走的能量最多，故B错误； C．燃料具有化学能，燃烧时会将化学能转化为内能，故C错误； D．由图可知，该内燃机的效率 完全燃烧10kg的汽油能够获得的能量 若完全燃烧10kg的汽油，能够输出有用功，故D正确。 故选D。 【变式2-2】有经验的维修师，通过观、闻等方式，就可以初步判断一台柴油机的效率高低。下列判断方式不可靠的是（　　） A．观察尾气的颜色是否发黑 B．闻尾气中柴油味的浓淡 C．观察柴油机外观是否干净 D．感受排气管附近温度的高低 【答案】C 【详解】A．如果尾气颜色发黑，说明燃料燃烧不充分，有碳粒等未完全燃烧的产物排出，这会导致柴油机的效率降低。因此，观察尾气的颜色是否发黑是一个可靠的判断方式。故A不符合题意； B．如果尾气中柴油味浓，说明燃料没有充分燃烧，有较多的柴油以气态形式排出，这同样会导致柴油机的效率降低。因此，闻尾气中柴油味的浓淡也是一个可靠的判断方式。故B不符合题意； C．柴油机的外观干净与否，主要与其维护情况、使用环境等因素有关，而与燃料的燃烧效率没有直接关系。因此，观察柴油机外观是否干净并不是一个可靠的判断柴油机效率的方式。故C符合题意； D．如果排气管附近温度高，说明柴油机在工作过程中有较多的热能以热辐射的形式散失到环境中，这会导致柴油机的效率降低。因此，感受排气管附近温度的高低也是一个可靠的判断方式。故D不符合题意。 故选C。 【变式2-3】 （2026天津中考）（多选）一辆燃油汽车以的速度匀速行驶时发动机的输出功率为，若其行驶了，消耗燃油，已知燃油密度为，热值为。则（     ） A．汽车的牵引力为 B．汽车的牵引力为 C．发动机的效率为 D．发动机的效率为 【答案】AD 【解析】AB．根据，功率，速度 牵引力，故A符合题意，B不符合题意； CD．发动机效率，有用功 燃油完全燃烧放出的热量 发动机的效率为，故C不符合题意，D符合题意。 故选AD。 【知识点3 燃料利用效率】 1.燃料燃烧时能量转化情况： 用煤气灶、锅炉、煤炉等烧水时，燃料的能量不能完全燃烧利用，具体原因是多样的。例如，燃料不能完全燃烧而损失了一部分能量，装水的容器吸收了一部分能量、灶体本身也会吸收一部分能量，高温的烟气带走了一部分能量，还有一部分能量直接散失掉了，水吸收的热量只占燃料燃烧放出热量的一部分，只有水吸收的热量才是有效利用的部分。如图所示： 2. 燃料利用效率 （1）锅炉是利用燃料或其他能源把水加热成热水或蒸汽的设备。锅炉包括锅和炉两部分，锅是指盛水的容器，炉是燃料燃烧的装置。 （2）提高锅炉燃料利用率的途径： 一、让燃料尽可能充分燃烧，如将煤研磨成粉状，加大进风量等； 二、减少热量损失，如加大有效受热面积等。 【例3】（2026湖北中考）现存于湖北省博物馆的曾侯乙铜鉴缶（图甲）被誉为我国最早的保温箱和冰箱，冬天在外层鉴腹内装入热水，可让内层铜缶内的酒升温，夏天则装入冰块让酒降温。为研究其温酒的热效率，在内外两个金属容器中分别加入酒和适量热水（图乙），记录它们的温度随时间变化情况（图丙）。[] (1)水的内能__________（填变化趋势），酒吸收的热量__________。 (2)水放出的热量，热效率__________%，热效率不能达到100%是因为____________________。 (3)夏天给酒降温，若铜鉴缶的外壁出现水珠，这是__________现象（填物态变化名称）。 【答案】(1) 不断减小 (2) 30 有一部分热量散失到空气中（容器吸收了部分热量） (3)液化 【解析】（1）由图丙可知，水的温度不断降低，所以内能不断减小。 由图丙可知，酒的初温是0℃，末温是50℃，酒吸收的热量为 （2）热效率为 热效率达不到100%的原因：有一部分热量散失到空气中（容器吸收了部分热量）。 （3）空气中的水蒸气遇冷变成小水珠，属于液化现象。 【变式3-1】小斌为了测量爷爷家的柴火灶的热效率，他在柴火灶的铁锅里倒入3kg水。将锅盖盖上后，完全燃烧了0.5kg干木柴使水温从升高到。（水的比热容是，这种干木柴的热值是）求： (1)水吸收的热量； (2)柴火灶的热效率； (3)目前柴火灶的加热效率比较低，为了提高加热效率，请您给出两条合理的建议。 【答案】(1) (2)12.6% (3)提高柴火灶的效率可以从两个方面考虑： 一是让燃料尽可能充分燃烧，放出更多的热量，如把木柴架空，增加木柴与空气的接触面积； 二是减少热量的损失，让水吸收更多的热量，如给灶体加装隔热层等。 【解析】（1）水升高的温度 水吸收的热量 （2）干木柴完全燃烧放热 柴火灶的热效率 （3）见答案。 【变式3-2】（2026·安徽池州·二模）酒精是实验室里常用的燃料，现用酒精灯来加热水，若酒精完全燃烧产生的热量有被水吸收，现在把、的水加热到，需要燃烧酒精______g。［，］ 【答案】11.2 【详解】水吸收的热量 酒精完全燃烧放出的热量 需要燃烧的酒精质量 【变式3-3】（2026·四川南充·三模）小兮看见面点师傅将面拉成长条，放入滚烫的油中就炸出了香脆可口的油条，于是很想了解油的吸热能力。在老师指导下，他用酒精灯分别加热质量为100g、初温为20℃的油和水，记录的相关数据如下表所示。若单位时间内油吸收的热量与水吸收的热量相等，酒精的热值为，水的比热容为。下列说法正确的是（     ） 加热时间（min） 消耗酒精（g） 末温（℃） 油 2 2 88 水 2 2 50 A．油的末温比水的高，所以吸热能力更强 B．油的吸热能力与其吸收的热量多少有关 C．2min内油吸收的热量为 D．他使用的酒精灯的加热效率为21% 【答案】D 【详解】A．物质吸热能力由比热容反映，质量相同、吸收相同热量时，升高温度越小，比热容越大，吸热能力越强，油升温比水多，因此油吸热能力更弱，故A错误； B．吸热能力（比热容）是物质本身的固有属性，与吸收热量的多少无关，故B错误； C．2min内油吸收的热量等于水吸收的热量 故C错误； D．酒精完全燃烧放出总热量 加热效率 故D正确。 故选D。 【知识点4 燃料利用与环境保护】 1.利用内能带来的环境问题： （1）废气污染。（2）烟尘污染。（3）噪声污染。 2. 解决办法： （1）变分散为集中供热，提高燃料利用率。 （2）改进燃烧装置，加装消烟除尘设备，以减少烟尘排放。 （3）推广、普及“清洁能源”。 （4）种植绿色植物，净化空气。 【例4】（25-26九年级上·吉林四平·期中）下列关于热机和环境保护的说法，正确的是（    ） A．热机排出的尾气没有内能 B．热机的效率能达到100% C．热机的大量使用会造成环境污染 D．汽油机的吸气冲程吸入的是空气 【答案】C 【解析】A．热机工作时，排出的尾气带走了大部分内能，故A错误； B．热机工作时燃料可能未完全燃烧、要克服机械间的摩擦做额外功、同时也存在散热损失、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B错误； C．热机工作时，燃料燃烧放出的废气会造成环境污染，所以热机的大量使用会造成环境污染，故C正确； D．汽油机的吸气冲程吸入的是空气和汽油混合气体，故D错误。 故选C。 【变式4-1】若某型号四冲程汽油机的飞轮转速为2400r/min，则此汽缸内的活塞每秒对外做功___________次。汽油机为人类发展作出了巨大贡献，同时也给我们的环保带来了压力，请说出一条有关汽油机的环境污染问题：___________。 【答案】 20 空气污染 【详解】[1]汽油机的飞轮转速为2400r/min，说明1s内汽油机曲轴转动40圈，一个工作循环中，曲轴转动两圈，对外做功一次，1s内曲轴转动40圈，对外做功20次。 [2]汽油机工作时会燃烧燃料，产生废气，释放到空气中，会造成空气污染。 【变式4-2】如图所示，某现代化火力发电厂采用先进技术：水蒸气进行二次加热，使它继续推动发电机发电，提高发电效率；在煤燃烧前经过洗选来去除杂质，在充分燃烧后，对排出的烟气进行脱硫、脱硝、除尘等净化处理，减少二氧化硫等污染物的排放，从而提高了发电效率并减少污染排放。下列关于其工作过程的说法中，‌错误的是‌（     ） A．对水蒸气进行二次加热，可以提高蒸汽的内能，从而提升汽轮机做功效率 B．二次加热后的蒸汽在推动汽轮机时，能量转化形式为内能转化为机械能 C．煤燃烧前洗选是为了提高热值，使单位质量的煤释放更多热量 D．烟气经过脱硫、脱硝处理，可有效减少酸雨的形成 【答案】C 【详解】A．对水蒸气进行二次加热，即“二次再热”技术，能提升蒸汽的温度和内能，使其在推动汽轮机时做功能力更强，从而‌提高发电效率‌，符合热机优化原理，故A正确； B．蒸汽推动汽轮机运动的过程中，高温高压蒸汽的‌内能‌转化为汽轮机的‌机械能‌，故B正确； C．煤燃烧前洗选的主要目的是‌去除杂质，如硫、灰分‌，以减少污染排放和设备腐蚀，并不能提高煤的热值，故C错误； D．脱硫可减少二氧化硫排放，脱硝可减少氮氧化物排放，二者都是形成‌酸雨‌的主要前体物质，因此该处理能有效减轻酸雨污染，故D正确。 本题选择描述错误选项，故选 C。 模块三 课后作业 1．人类使用燃料的历程，经历了从木柴、煤炭到天然气的演变，其中一个重要原因是不同燃料的______不同，完全燃烧相同质量的不同燃料时，放出的热量存在差异。 【答案】热值 【详解】当燃料质量相同时，不同燃料完全燃烧放出的热量存在差异，根据公式可知，这是因为不同燃料的热值不同，因此题干空处应填写“热值”。 2. 如图所示是国家非物质文化遗产“打铁花”的表演场景。演出前，表演者需将生铁加热使之熔化成铁水，这是通过_____（选填“做功”或“热传递”）的方式改变生铁的内能。若将该生铁加热至所需温度，需要燃烧焦炭2kg，则焦炭完全燃烧产生的热量为_____J（焦炭的热值为J/kg）。 【答案】 热传递 【详解】改变内能的方式有做功和热传递，加热生铁熔化的过程，是通过热传递改变生铁的内能。 焦炭完全燃烧产生的热量 3．如图所示是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率为______；若完全燃烧400g燃料共放出J热量，则该燃料的热值为______J/kg。 【答案】 35% 【详解】热机效率是有用机械能占燃料燃烧内能的比例。已知机械自身消耗 25%，废气带走 40%，所以热机效率 该燃料的热值 4. 如图所示是我国自行研制的大型客机C919，若它在高空水平定速巡航飞行消耗的航空煤油为，受到的阻力为，航空煤油完全燃烧放出的热量是________J；飞机发动机的热机效率为________（航空煤油热值为） 【答案】 【详解】[1]航空煤油完全燃烧放出的热量 [2]飞机水平定速巡航时，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，即 飞行距离 牵引力所做的功 飞机发动机的热机效率 5．把质量为2kg、温度为20℃的水加热到80℃，水吸收的热量为______ J，若用天然气来提供这些热量（不计热量损失），则需要完全燃烧_____ m3的天然气[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值为3.6×107J/m3]。 【答案】 0.014 【详解】温度变化 水吸收的热量 不计热损失，天然气完全燃烧放出的热量 天然气的体积 6．（2025·河北沧州·模拟预测）白洋淀是华北平原上最大的淡水湖泊，对维持生物多样性和调节气候起到了重要作用。广阔的湖水能调节周边的气温，这是由于水具有较大的______；实践小组取5kg湖水进行加热，水温从升高了，水吸收的热量相当于完全燃烧______g酒精放出的热量。 【答案】比热容 14 【解析】水具有较大的比热容，相同质量的水与其他物质相比，吸收或放出相同热量时，水的温度变化幅度更小，因此能有效调节周边气温；根据吸热公式，水吸收的热量 酒精完全燃烧放出的热量，酒精的质量 7．如图所示是“长征二号F遥十三运载火箭”发射神舟十三号载人飞船时的情景。长征二号F运载火箭加注液氢作为燃料，主要是因为液氢的热值高，以下四个选项中说法正确的是（     ） A．液氢在加注运载火箭之前，热值较小 B．液氢在加注运载火箭之后，热值减小 C．液氢燃烧时，质量逐渐减小，热值减小 D．液氢燃烧时，质量逐渐减小，热值不变 【答案】D 【详解】热值是燃料本身的固有特性，热值的大小只与燃料的种类有关，和燃料的位置、质量、是否燃烧均无关。液氢的种类不变，因此无论它是否加注、燃烧过程中质量如何减小，热值都保持不变，因此ABC错误，D正确。故选D。 8．下列关于燃料的热值与热机的效率的说法，正确的是（     ） A．无烟煤的热值比1kg无烟煤的热值大 B．燃料的热值越大，完全燃烧放出的热量越多 C．一般情况下，汽油机比柴油机的效率高 D．工作相同时间，柴油机的效率越高，消耗的燃料越少 【答案】D 【详解】A．热值是燃料的一种特性，热值大小仅与燃料的种类有关，而与燃料的质量、燃料的燃烧程度无关，所以1kg无烟煤的热值与10kg无烟煤的热值一样大，故A错误； B．根据知，在质量相同时，燃料的热值越大，完全燃烧放出的热量越多，故B错误； C．一般柴油机的压缩比比汽油机大得多，且柴油燃烧要比汽油燃烧更充分，所以柴油机的效率更高一些，故C错误； D．柴油机的效率高，有用功与燃料完全燃烧放出热量的比值大，在输出功率相同时，工作相同时间，效率越高消耗燃料越少，故D正确。 故选D。 9. 把一瓶汽油倒去一半，则剩下的汽油（　　） A．比热容变为原来的一半，热值不变 B．热值变为原来的一半，比热容不变 C．热值和比热容都变为原来的一半 D．比热容和热值均不变 【答案】D 【详解】比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与质量无关，倒去一半汽油后，物质种类和状态不变，比热容不变；热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与质量无关，倒去一半汽油后，燃料种类不变，热值不变。故选D。 10．（多选题）如图所示为甲、乙两台汽油机的数据。两者从图中数据相比，下列说法正确的是（     ） A．乙汽油机效率较大 B．乙汽油机的燃料燃烧放出的能量多 C．甲汽油机产生的有用机械能少 D．两汽油机产生的有用机械能一样多 【答案】AD 【详解】A．热机效率为有用机械能占燃料燃烧放出总能量的百分比，甲效率为25%，乙效率为30%，因此乙汽油机效率较大，故A正确； B．甲损耗能量1800J，占总能量的75%，得甲总能量 乙损耗能量1400J，占总能量的70%，得乙总能量 ，因此甲燃料燃烧放出的能量更多，故B错误； CD．甲的有用机械能 乙的有用机械能 两者有用机械能相等，故C错误，故D正确。 故选AD。 11．（多选题）汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙所示分别是某单缸四冲程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，内能转化为机械能 B．由图乙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．若该汽油机飞轮的转速为3600r/min，则在1s内汽油机完成120次冲程 【答案】BD 【详解】A．甲图中两气门关闭，活塞上行，火花塞未点火，为压缩冲程，其将机械能转化为内能，故A错误； B．根据乙图，有用机械能占比，即热机效率为28%，故B正确； C．热值是燃料属性，与燃烧是否充分无关，故C错误； D．四冲程汽油机，每完成一个工作循环，4个冲程，飞轮转2圈。因此飞轮转速，每秒完成30个工作循环，共120个冲程，故D正确。 故选 BD。 12．（25-26九年级上·山东临沂·期中）在纪念抗战胜利阅兵式上，国产新型战机“歼-35”挂弹受阅。现场解说提到：“该机携带的航空煤油具有较高热值，可保障战机长时飞行。”航空煤油（     ） A．含有的热量多 B．燃烧越充分热值越大 C．剩余部分的热值不变 D．燃烧产生的热量多 【答案】C 【解析】A．热量是过程量，只能描述为“吸收/放出热量”，不能说物体“含有热量”，故A错误； B．热值与燃烧充分程度无关，只由燃料种类决定，故B错误； C．剩余煤油的种类不变，因此热值不变，故C正确； D．燃料燃烧放出热量的多少 = 热值×燃料质量，仅热值高不能说明燃烧产生的总热量多，故D错误。 故选C。 13．（25-26九年级上·河北石家庄·期末）现代建筑房屋时为了减少房屋热量散失，最合理的措施是（     ） A．增加窗户数量 B．使用热导率高的材料 C．减少室内外温差 D．在外墙加装聚苯隔热板 【答案】D 【解析】A．玻璃、窗框的隔热能力远弱于墙体，窗户越多，热量通过传导、对流散失越多，会加剧热量损耗，故A不符合题意； B．热导率高意味着材料传热速度快，墙体更容易把室内热量传到室外，散热更快，保温效果差，故B不符合题意； C．房屋供暖 / 制冷的目的就是维持室内舒适温度，人为降低室内温度来缩小温差，违背居住需求，不属于建筑施工层面合理的隔热措施，故C不符合题意； D．聚苯板是低热导率的保温隔热材料，贴在外墙能阻挡墙体的热量传导，大幅减少室内热量向外散失，是现代建筑标准的保温施工手段，故D符合题意； 故选D。 14．（2026·湖北宜昌·一模）世界首台650℃高效超临界燃煤发电机组于2025年11月8日在浙江华能玉环电厂开工，项目建成后将刷新世界范围内火电机组最高参数、最低煤耗记录，大幅提升煤电清洁高效利用水平。这台机组的蒸汽温度可达到650℃，压强35兆帕，煤炭燃烧更充分、效率更高，单位发电量产生的硫化物、氮氧化物等污染物排放也同步降低。下列关于该机组工作过程的描述，正确的是（　　） A．煤炭燃烧时，其化学能转化为内能 B．煤炭燃烧越充分，其热值越大 C．机组效率高，主要是因为煤炭燃烧放出的热量更多 D．蒸汽推动汽轮机转动，将内能全部转化为机械能 【答案】A 【解析】A．煤炭燃烧是化学变化，燃烧过程中将煤炭储存的化学能转化为内能，故A正确； B．热值是燃料本身的固有特性，只和燃料的种类有关，和燃烧是否充分无关，故B错误； C．热机效率指有用功占燃料完全燃烧释放总能量的比例，该机组效率高是指有用能量占比更高，不是煤炭燃烧放出的热量更多，故C错误； D．蒸汽推动汽轮机转动时，一定有部分内能散失损耗，不可能将内能全部转化为机械能，故D错误。 故选A。 15．（2026·湖南长沙·模拟预测）关于热机效率，以下说法中正确的是（    ） A．在做功同样多的情况下，消耗的燃料越多，热机的效率越高 B．热机效率越高，热机做的有用功就一定越多 C．新能源汽车发动机的效率可以达到100% D．消耗的燃料相同时，热机做的有用功越多，热机的效率越高 【答案】D 【解析】A．热机效率即，做功同样多，即相同，消耗燃料越多，越大，计算得到的效率越低，故A错误； B．热机效率是比值，不是有用功的绝对值。效率高不代表有用功一定多，例如消耗少量燃料，即使效率高，总有用功也比消耗大量燃料、效率稍低的热机少，故B错误； C．任何热机工作时都不可避免存在能量损耗，因此效率永远小于，故C错误； D．消耗燃料相同，说明燃料完全燃烧放出的总能量相同，有用功越多，越大，热机效率越高，故D正确。 故选D。 16．为比较酒精和汽油热值的大小，制定了以下实验方案： (1)①取质量_________（填“相同”或“不相同”）的酒精和汽油作燃料，制成酒精灯和汽油灯： ②两灯同时点燃后分别给两杯质量和初温相同的水加热（烧杯质量相同，如图所示） (2)通过观察水温的变化，由此判断两种燃料热值的大小。 请根据上面的设计方案回答： ①如图甲中温度计的读数是56℃，当两灯的燃料_________________（选填“燃烧相同时间”或“完全燃烧完后”），甲装置中温度计读数是80℃，而乙装置的读数是90℃。由此判断_________的热值比较大： ②实验中燃料燃烧放出的热量，通过_________方式使水的内能增大： ③根据计算出水吸收的热量，然后利用这个热量计算出汽油的热值，发现结果与资料中给出的汽油热值相比_________（选填“偏大”或“偏小”），分析原因可能是___________________________。 【答案】(1)相同 (2) 完全燃烧完后 汽油 热传递 偏小 燃料燃烧放出的热量不可能全部被水吸收 【详解】（1）为了比较酒精和汽油热值的大小，要用相同质量的酒精和汽油，加热质量相同的同种液体，当两种不同的燃料完全燃烧后，根据可知，液体升温越高，说明液体吸收的热量越多，则燃料放出的热量越多，这种燃料热值越大。故取质量相同的酒精和汽油作燃料，制成酒精灯和汽油灯。 （2）只有让质量相同的两种燃料都完全燃烧完，才能保证参与对比的燃料总质量相等，通过水的升温幅度判断总放热量，如果仅燃烧相同时间，无法保证两种燃料烧掉的质量相等，不能完成对比。 图甲中温度计的读数是56℃，当两灯的燃料完全燃烧完后，甲装置中温度计读数是80℃，而乙装置的读数是90℃，故乙装置液体升温高，说明相同质量的汽油完全燃烧放出的热量更多，因此汽油的热值更大。 燃料燃烧释放的热量通过高温物体向低温的水传递，属于热传递的方式改变水的内能。 实验中燃料燃烧放出的热量不可能全部被水吸收，会有部分热量散失到空气中、被烧杯/铁架台吸收，同时燃料也很难做到完全燃烧，因此计算时用偏小的水吸收热量当作燃料总放热，代入热值公式得到的结果会比真实值偏小。 17．（25-26九年级上·河南周口·期中）家里的天然气热水器上铭牌标注的效率大于88%。为了探究铭牌标注的效率是否真实，用该天然气热水器将质量为16kg的水从20℃加热到45℃，观察到天然气表的示数由变为。已知水的比热容为，天然气热值为。 求： (1)天然气燃烧过程中，是将___________能转化为___________能。 (2)水吸收的热量。 (3)所用的天然气完全燃烧放出的热量。 (4)该天然气热水器铭牌上标注的效率是否真实？ 【答案】(1) 化学 内 (2) (3) (4)是真实的 【详解】（1）天然气属于化石燃料，储存有化学能，燃烧时发生化学反应，将自身的化学能释放，转化为内能对外释放。 （2）水的温度变化 水吸收的热量 （3）消耗天然气体积， 所用的天然气完全燃烧放出的热量 （4）热水器实际效率 ，满足铭牌标注的效率要求，因此标注真实。 18．（25-26九年级上·湖北黄石·期中）我国某集团发布全球首款热机效率突破50%的商业化柴油机，远远高于市场现有主流柴油机产品的平均热机效率46%，世界内燃机发展出现历史性新突破。一辆安装了该款柴油机的载重汽车在某次测试中，该柴油机的输出功率为22kW，在2000s内行驶了60km，消耗柴油2kg，已知柴油的热值为。 (1)汽油机和柴油机的结构不同，带有喷油嘴的是_________（选填“汽油机”或“柴油机”）； (2)求柴油完全燃烧放出的热量； (3)求该柴油机在这次测试中的热机效率；（计算结果精确到1%） (4)立志成为汽车设计师的小明也想设计改造发动机，使热机的效率达到80%。考虑影响热机效率的因素，你认为小明可以在哪些方面改进创新？（写出一条即可） 【答案】(1)柴油机 (2) (3)51% (4)改良发动机结构、减少能量损失 【详解】（1）汽油机和柴油机的结构不同，汽油机的气缸顶部有火花塞，柴油机的气缸顶部有喷油嘴。 （2）柴油完全燃烧释放的热量为 （3）有用功 热机效率为 （4）为了提高热机效率，可以改良发动机结构，减少能量损失，提高内能转化为机械能的效率；假如小明的设想实现了，热机效率的提高可以减少燃油的消耗，可以节能和保护环境。 19．（25-26九年级上·北京·期中）请阅读《大国重器，逐梦蓝天》并回答问题。 大国重器，逐梦蓝天 2023年5月28日，全球首架交付的C919大型客机，执飞航班，标志着中国正迈向航空制造强国之列。C919客机在设计和制造过程中，突破了上百项关键技术。如机舱内覆有的高孔隙率“超细航空级玻璃棉”，能很好地保温与吸收噪声，其单丝纤维直径只有，的质量仅为。 再如，C919先进的环境控制系统，能让其在气压只有的万米高空时，将机外−50℃以下的冷空气不断压缩升温至50℃以上，依靠传感器的自动控制，使机内气压和温度始终处于舒适状态。 另外，机上搭载的新一代涡扇发动机的热效率和推进效率比一般发动机的高，所谓热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，而推进效率则是发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与发动机获得的机械能之比，下表是飞机的部分技术参数： 最大起飞质量 72.5t 客舱内气压 巡航速度 920km/h 发动机的巡航推力 C919逐梦蓝天，彰显了中国人的志气和底气，其背后更是20多个省市的1000多家企事业单位，30余万人16年如一日的奉献与坚守，体现了中国人无畏困难、勇于担当的时代精神和攻坚克难、勇往直前的奋斗决心。 根据以上材料，回答下列问题： (1)下列说法正确的是___________（选填选项前的字母） A．“超细航空级玻璃棉”的导热性能相对较好 B．“超细航空级玻璃棉”的隔音性能相对较好 C．环境控制系统将冷空气压缩升温，使气体的内能减小 D．环境控制系统将冷空气压缩升温，主要是利用了热传递的方式 (2)燃料燃烧产生的内能转化为机械能的过程，对应热机四个冲程中的___________冲程； (3)若飞机以表中巡航速度飞行的过程中，燃料完全燃烧产生的内能为，发动机的热效率为，则此过程中发动机的推进效率为___________。 【答案】(1)B (2) 做功 (3) 50% 【详解】（1）A．超细航空级玻璃棉可保温，说明其导热性能差，故A错误； B．超细航空级玻璃棉能吸收噪声，说明其隔音性能好，故B正确； C．压缩冷空气时对气体做功，气体内能增大，故C错误； D．压缩冷空气升温是通过做功的方式改变内能，不是热传递，故D错误。 故选B。 （2）内能转化为机械能的冲程是做功冲程。 （3）发动机获得的机械能 飞机飞行的路程 推力做的推进功 发动机的推进效率 第 12 页 共 24 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 14.4 跨学科：热机效率和环境保护 【新教材沪科版】 【知识框架+知识精讲（4个知识归纳+4个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 情景导入 柴草、煤、天然气等都是生活中常用的燃料。不同燃料之间有什么特性差异?燃料的利用对人类社会发展有什么意义?对环境有什么影响呢？ 本节课我们将一起来探究这个问题。 知识归纳 【知识点1 燃料的热值】 1. 燃料燃烧时能量的转化： 燃料燃烧的过程是 能转化为 能的过程。 2. 燃料的热值： （1）定义：把某种燃料完全燃烧释放的热量与所用该燃料的 之比，叫做这种燃料的热值。 （2）公式：q= 或者q= Q表示燃料完全燃烧释放的热量，单位是焦，符号为J； m表示固、液体燃料的质量，单位是千克，符号为kg； q表示燃料的热值，单位是 ，符号为 或者 。 V表示气体燃料的体积，单位是米3，符号为m3 。 （3）理解热值 ①热值的物理意义：热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。如木炭的热值为3.4×107J/kg，它表示1kg木炭完全燃烧时放出的热量是3.4×107J。 ②热值表示燃料的燃烧特性、化学能转化为内能的本领大小。热值大，说明相同质量（或体积）的这种燃料完全燃烧时放出的热量多，即化学能转化成的内能多。 ③热值与燃料的种类有关：同种燃料的热值 ，不同种燃料的热值一般 。 3. 燃料燃烧释放热量的计算： （固、液体燃料） （气体燃料） 【例1】（25-26九年级上·辽宁营口·阶段检测）小明采用如图所示的装置探究“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”。 燃料 加热前水温/℃ 燃料燃尽后的水温/℃ 酒精 25 65 纸片 25 44 (1)探究过程中，要控制两套装置中燃料的质量和烧杯中水的________和________相等； (2)实验时，可以通过比较________________（选填“加热时间”或“水升高的温度”）来比较酒精和碎纸片放出热量的多少； (3)从表格中数据可以发现，质量相同的酒精和碎纸片都充分燃烧后，________放出的热量多； (4)通过实验表明，质量相等的不同燃料，充分燃烧所放出的热量一般是________（选填“相同”或“不同”）的； (5)在学习时，我们把燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量之比（）称为热值，用q表示，这里定义热值的方法，我们称为比值法，热值是能够燃烧的物质的属性。下列用比值法定义，并反映物质属性的物理量有：________（填写序号）。 ①速度    ②功率    ③密度    ④压强 【变式1-1】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，其热值等于零 B．燃料的热值与其质量和燃烧状态无关 C．燃料完全燃烧时，它的热值最大 D．燃料燃烧时温度越高，放出的热量越多 【变式1-2】（2026重庆中考）神舟二十三号载人飞船于5月24日成功发射，如图所示。运载火箭使用的推进剂中含有热值为4.2×107J/kg的偏二甲肼燃料，完全燃烧1×105kg的这种燃料可以释放______J的热量。飞船与空间站“天和核心舱”对接成功后，飞船相对于核心舱是______的。 【变式1-3】（2025·湖北·中考真题）如图是液体燃料火箭喷气发动机示意图。输送装置将燃料和氧化剂输送到燃烧室燃烧，产生气体喷出推动火箭前进。下列说法正确的是（　　） A．燃料燃烧时内能转化为化学能 B．燃料箱燃料减少，燃料热值不变 C．燃烧放出热量越多，燃料热值越大 D．火箭前进时，燃料的化学能全部转化为火箭的机械能 【知识点2 热机效率】 1.内燃机中燃料燃烧的能量流向图： 2.热机效率： （1）定义：用来做 的那部分能量，与燃料完全燃烧 之比，叫作热机的效率。 （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。 3.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 （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 （加大受热面积，以减少烟尘废气带走的热量；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 。 【例2】（2026山西中考）逢路快跑、遇水“滑行”。图甲是水陆两栖救援车实战演习的场景，该车满载时总质量为。救援车在河水中匀速直线航行时，若前进的动力为，行驶消耗柴油，求救援车柴油机的效率。（柴油热值取） 【变式2-1】汽车发动机一般是柴油机或汽油机，小明查看了某品牌汽车发动机的说明书后，将该汽车发动机的能量流向制成如图所示的图表。若完全燃烧了10kg的汽油，下列说法正确的是（　　）（汽油的热值为4.6×107J/kg） A．该汽车发动机的效率为100% B．冷却水带走的能量最多 C．燃料燃烧时把内能转化为化学能 D．能够输出的有用功为 【变式2-2】有经验的维修师，通过观、闻等方式，就可以初步判断一台柴油机的效率高低。下列判断方式不可靠的是（　　） A．观察尾气的颜色是否发黑 B．闻尾气中柴油味的浓淡 C．观察柴油机外观是否干净 D．感受排气管附近温度的高低 【变式2-3】 （2026天津中考）（多选）一辆燃油汽车以的速度匀速行驶时发动机的输出功率为，若其行驶了，消耗燃油，已知燃油密度为，热值为。则（     ） A．汽车的牵引力为 B．汽车的牵引力为 C．发动机的效率为 D．发动机的效率为 【知识点3 燃料利用效率】 1.燃料燃烧时能量转化情况： 用煤气灶、锅炉、煤炉等烧水时，燃料的能量不能完全燃烧利用，具体原因是多样的。例如，燃料不能完全燃烧而损失了一部分能量，装水的容器吸收了一部分能量、灶体本身也会吸收一部分能量，高温的烟气带走了一部分能量，还有一部分能量直接散失掉了，水吸收的热量只占燃料燃烧放出热量的一部分，只有水吸收的热量才是有效利用的部分。如图所示： 2. 燃料利用效率 （1）锅炉是利用燃料或其他能源把水加热成热水或蒸汽的设备。锅炉包括锅和炉两部分，锅是指盛水的容器，炉是燃料燃烧的装置。 （2）提高锅炉燃料利用率的途径： 一、让燃料尽可能 ，如将煤研磨成粉状，加大进风量等； 二、减少热量 ，如加大有效受热面积等。 【例3】（2026湖北中考）现存于湖北省博物馆的曾侯乙铜鉴缶（图甲）被誉为我国最早的保温箱和冰箱，冬天在外层鉴腹内装入热水，可让内层铜缶内的酒升温，夏天则装入冰块让酒降温。为研究其温酒的热效率，在内外两个金属容器中分别加入酒和适量热水（图乙），记录它们的温度随时间变化情况（图丙）。[] (1)水的内能__________（填变化趋势），酒吸收的热量__________。 (2)水放出的热量，热效率__________%，热效率不能达到100%是因为____________________。 (3)夏天给酒降温，若铜鉴缶的外壁出现水珠，这是__________现象（填物态变化名称）。 【变式3-1】小斌为了测量爷爷家的柴火灶的热效率，他在柴火灶的铁锅里倒入3kg水。将锅盖盖上后，完全燃烧了0.5kg干木柴使水温从升高到。（水的比热容是，这种干木柴的热值是）求： (1)水吸收的热量； (2)柴火灶的热效率； (3)目前柴火灶的加热效率比较低，为了提高加热效率，请您给出两条合理的建议。 【变式3-2】（2026·安徽池州·二模）酒精是实验室里常用的燃料，现用酒精灯来加热水，若酒精完全燃烧产生的热量有被水吸收，现在把、的水加热到，需要燃烧酒精______g。［，］ 【变式3-3】（2026·四川南充·三模）小兮看见面点师傅将面拉成长条，放入滚烫的油中就炸出了香脆可口的油条，于是很想了解油的吸热能力。在老师指导下，他用酒精灯分别加热质量为100g、初温为20℃的油和水，记录的相关数据如下表所示。若单位时间内油吸收的热量与水吸收的热量相等，酒精的热值为，水的比热容为。下列说法正确的是（     ） 加热时间（min） 消耗酒精（g） 末温（℃） 油 2 2 88 水 2 2 50 A．油的末温比水的高，所以吸热能力更强 B．油的吸热能力与其吸收的热量多少有关 C．2min内油吸收的热量为 D．他使用的酒精灯的加热效率为21% 【知识点4 燃料利用与环境保护】 1.利用内能带来的环境问题： （1） 污染。（2） 污染。（3） 污染。 2. 解决办法： （1）变分散为集中供热，提高燃料利用率。 （2）改进燃烧装置，加装消烟除尘设备，以减少烟尘排放。 （3）推广、普及“清洁能源”。 （4）种植绿色植物，净化空气。 【例4】（25-26九年级上·吉林四平·期中）下列关于热机和环境保护的说法，正确的是（    ） A．热机排出的尾气没有内能 B．热机的效率能达到100% C．热机的大量使用会造成环境污染 D．汽油机的吸气冲程吸入的是空气 【变式4-1】若某型号四冲程汽油机的飞轮转速为2400r/min，则此汽缸内的活塞每秒对外做功___________次。汽油机为人类发展作出了巨大贡献，同时也给我们的环保带来了压力，请说出一条有关汽油机的环境污染问题：___________。 【变式4-2】如图所示，某现代化火力发电厂采用先进技术：水蒸气进行二次加热，使它继续推动发电机发电，提高发电效率；在煤燃烧前经过洗选来去除杂质，在充分燃烧后，对排出的烟气进行脱硫、脱硝、除尘等净化处理，减少二氧化硫等污染物的排放，从而提高了发电效率并减少污染排放。下列关于其工作过程的说法中，‌错误的是‌（     ） A．对水蒸气进行二次加热，可以提高蒸汽的内能，从而提升汽轮机做功效率 B．二次加热后的蒸汽在推动汽轮机时，能量转化形式为内能转化为机械能 C．煤燃烧前洗选是为了提高热值，使单位质量的煤释放更多热量 D．烟气经过脱硫、脱硝处理，可有效减少酸雨的形成 模块三 课后作业 1．人类使用燃料的历程，经历了从木柴、煤炭到天然气的演变，其中一个重要原因是不同燃料的______不同，完全燃烧相同质量的不同燃料时，放出的热量存在差异。 2. 如图所示是国家非物质文化遗产“打铁花”的表演场景。演出前，表演者需将生铁加热使之熔化成铁水，这是通过_____（选填“做功”或“热传递”）的方式改变生铁的内能。若将该生铁加热至所需温度，需要燃烧焦炭2kg，则焦炭完全燃烧产生的热量为_____J（焦炭的热值为J/kg）。 3．如图所示是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率为______；若完全燃烧400g燃料共放出J热量，则该燃料的热值为______J/kg。 4. 如图所示是我国自行研制的大型客机C919，若它在高空水平定速巡航飞行消耗的航空煤油为，受到的阻力为，航空煤油完全燃烧放出的热量是________J；飞机发动机的热机效率为________（航空煤油热值为） 5．把质量为2kg、温度为20℃的水加热到80℃，水吸收的热量为______ J，若用天然气来提供这些热量（不计热量损失），则需要完全燃烧_____ m3的天然气[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值为3.6×107J/m3]。 6．（2025·河北沧州·模拟预测）白洋淀是华北平原上最大的淡水湖泊，对维持生物多样性和调节气候起到了重要作用。广阔的湖水能调节周边的气温，这是由于水具有较大的______；实践小组取5kg湖水进行加热，水温从升高了，水吸收的热量相当于完全燃烧______g酒精放出的热量。 7．如图所示是“长征二号F遥十三运载火箭”发射神舟十三号载人飞船时的情景。长征二号F运载火箭加注液氢作为燃料，主要是因为液氢的热值高，以下四个选项中说法正确的是（     ） A．液氢在加注运载火箭之前，热值较小 B．液氢在加注运载火箭之后，热值减小 C．液氢燃烧时，质量逐渐减小，热值减小 D．液氢燃烧时，质量逐渐减小，热值不变 8．下列关于燃料的热值与热机的效率的说法，正确的是（     ） A．无烟煤的热值比1kg无烟煤的热值大 B．燃料的热值越大，完全燃烧放出的热量越多 C．一般情况下，汽油机比柴油机的效率高 D．工作相同时间，柴油机的效率越高，消耗的燃料越少 9. 把一瓶汽油倒去一半，则剩下的汽油（　　） A．比热容变为原来的一半，热值不变 B．热值变为原来的一半，比热容不变 C．热值和比热容都变为原来的一半 D．比热容和热值均不变 10．（多选题）如图所示为甲、乙两台汽油机的数据。两者从图中数据相比，下列说法正确的是（     ） A．乙汽油机效率较大 B．乙汽油机的燃料燃烧放出的能量多 C．甲汽油机产生的有用机械能少 D．两汽油机产生的有用机械能一样多 11．（多选题）汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙所示分别是某单缸四冲程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，内能转化为机械能 B．由图乙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．若该汽油机飞轮的转速为3600r/min，则在1s内汽油机完成120次冲程 12．（25-26九年级上·山东临沂·期中）在纪念抗战胜利阅兵式上，国产新型战机“歼-35”挂弹受阅。现场解说提到：“该机携带的航空煤油具有较高热值，可保障战机长时飞行。”航空煤油（     ） A．含有的热量多 B．燃烧越充分热值越大 C．剩余部分的热值不变 D．燃烧产生的热量多 13．（25-26九年级上·河北石家庄·期末）现代建筑房屋时为了减少房屋热量散失，最合理的措施是（     ） A．增加窗户数量 B．使用热导率高的材料 C．减少室内外温差 D．在外墙加装聚苯隔热板 14．（2026·湖北宜昌·一模）世界首台650℃高效超临界燃煤发电机组于2025年11月8日在浙江华能玉环电厂开工，项目建成后将刷新世界范围内火电机组最高参数、最低煤耗记录，大幅提升煤电清洁高效利用水平。这台机组的蒸汽温度可达到650℃，压强35兆帕，煤炭燃烧更充分、效率更高，单位发电量产生的硫化物、氮氧化物等污染物排放也同步降低。下列关于该机组工作过程的描述，正确的是（　　） A．煤炭燃烧时，其化学能转化为内能 B．煤炭燃烧越充分，其热值越大 C．机组效率高，主要是因为煤炭燃烧放出的热量更多 D．蒸汽推动汽轮机转动，将内能全部转化为机械能 15．（2026·湖南长沙·模拟预测）关于热机效率，以下说法中正确的是（    ） A．在做功同样多的情况下，消耗的燃料越多，热机的效率越高 B．热机效率越高，热机做的有用功就一定越多 C．新能源汽车发动机的效率可以达到100% D．消耗的燃料相同时，热机做的有用功越多，热机的效率越高 16．为比较酒精和汽油热值的大小，制定了以下实验方案： (1)①取质量_________（填“相同”或“不相同”）的酒精和汽油作燃料，制成酒精灯和汽油灯： ②两灯同时点燃后分别给两杯质量和初温相同的水加热（烧杯质量相同，如图所示） (2)通过观察水温的变化，由此判断两种燃料热值的大小。 请根据上面的设计方案回答： ①如图甲中温度计的读数是56℃，当两灯的燃料_________________（选填“燃烧相同时间”或“完全燃烧完后”），甲装置中温度计读数是80℃，而乙装置的读数是90℃。由此判断_________的热值比较大： ②实验中燃料燃烧放出的热量，通过_________方式使水的内能增大： ③根据计算出水吸收的热量，然后利用这个热量计算出汽油的热值，发现结果与资料中给出的汽油热值相比_________（选填“偏大”或“偏小”），分析原因可能是___________________________。 17．（25-26九年级上·河南周口·期中）家里的天然气热水器上铭牌标注的效率大于88%。为了探究铭牌标注的效率是否真实，用该天然气热水器将质量为16kg的水从20℃加热到45℃，观察到天然气表的示数由变为。已知水的比热容为，天然气热值为。 求： (1)天然气燃烧过程中，是将___________能转化为___________能。 (2)水吸收的热量。 (3)所用的天然气完全燃烧放出的热量。 (4)该天然气热水器铭牌上标注的效率是否真实？ 18．（25-26九年级上·湖北黄石·期中）我国某集团发布全球首款热机效率突破50%的商业化柴油机，远远高于市场现有主流柴油机产品的平均热机效率46%，世界内燃机发展出现历史性新突破。一辆安装了该款柴油机的载重汽车在某次测试中，该柴油机的输出功率为22kW，在2000s内行驶了60km，消耗柴油2kg，已知柴油的热值为。 (1)汽油机和柴油机的结构不同，带有喷油嘴的是_________（选填“汽油机”或“柴油机”）； (2)求柴油完全燃烧放出的热量； (3)求该柴油机在这次测试中的热机效率；（计算结果精确到1%） (4)立志成为汽车设计师的小明也想设计改造发动机，使热机的效率达到80%。考虑影响热机效率的因素，你认为小明可以在哪些方面改进创新？（写出一条即可） 19．（25-26九年级上·北京·期中）请阅读《大国重器，逐梦蓝天》并回答问题。 大国重器，逐梦蓝天 2023年5月28日，全球首架交付的C919大型客机，执飞航班，标志着中国正迈向航空制造强国之列。C919客机在设计和制造过程中，突破了上百项关键技术。如机舱内覆有的高孔隙率“超细航空级玻璃棉”，能很好地保温与吸收噪声，其单丝纤维直径只有，的质量仅为。 再如，C919先进的环境控制系统，能让其在气压只有的万米高空时，将机外−50℃以下的冷空气不断压缩升温至50℃以上，依靠传感器的自动控制，使机内气压和温度始终处于舒适状态。 另外，机上搭载的新一代涡扇发动机的热效率和推进效率比一般发动机的高，所谓热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，而推进效率则是发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与发动机获得的机械能之比，下表是飞机的部分技术参数： 最大起飞质量 72.5t 客舱内气压 巡航速度 920km/h 发动机的巡航推力 C919逐梦蓝天，彰显了中国人的志气和底气，其背后更是20多个省市的1000多家企事业单位，30余万人16年如一日的奉献与坚守，体现了中国人无畏困难、勇于担当的时代精神和攻坚克难、勇往直前的奋斗决心。 根据以上材料，回答下列问题： (1)下列说法正确的是___________（选填选项前的字母） A．“超细航空级玻璃棉”的导热性能相对较好 B．“超细航空级玻璃棉”的隔音性能相对较好 C．环境控制系统将冷空气压缩升温，使气体的内能减小 D．环境控制系统将冷空气压缩升温，主要是利用了热传递的方式 (2)燃料燃烧产生的内能转化为机械能的过程，对应热机四个冲程中的___________冲程； (3)若飞机以表中巡航速度飞行的过程中，燃料完全燃烧产生的内能为，发动机的热效率为，则此过程中发动机的推进效率为___________。 第 14 页 共 14 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $