14.3 热机的效率 同步练 -2026-2027学年人教版物理九年级全一册
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一、 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① ，叫作这种燃料的热值.
2.物理意义：热值在数值上等于1 kg某种燃料② 放出的热量.对某些气体燃料，其热值在数值上等于在标准状态下1 m3燃料完全燃烧放出的热量.
3.单位：在国际单位制中，热量的单位是焦耳，质量的单位是千克，则热值的单位是③ ，符号是J/kg，气体燃料单位是焦每立方米，符号是J/m3.
4.热量的计算
(1)固体(液体)燃料完全燃烧产生热量的计算公式：Q=mq，Q表示热量(J)，m表示固体(液体)燃料的质量(kg)，q表示④ (J/kg).
(2)气体燃料完全燃烧产生热量的计算公式：Q=Vq，Q表示热量(J)，V表示气体燃料的体积(m³)，q表示热值(J/m³).
二、 热机的效率
1.定义：用来做⑤ 功的这部分能量，与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫作热机的效率.
热机的效率是热机性能的重要指标.
2.定义式：η= 
×100%，η表示热机的⑥ ，W有表示做有用功的能量，Q放表示燃料完全燃烧放出的能量.
3.常见热机效率：
蒸汽机：6%~15% 汽油机：20%~40% 柴油机：30%~45%
由于热机在工作过程中总有能量损失，所以热机效率总小于100%.
4.提高热机效率的方法
(1)让燃料尽可能地充分燃烧
(2)减小热量的散失
(3)减小机械各部件间的摩擦
(4)在热机的设计和制造上，采用先进的技术
【精练】
1. 下列关于燃料的热值说法正确的是( )
A. 燃料燃烧越充分,其热值越大
B. 燃料的热值越小,完全燃烧放出的热量越少
C. 一瓶酒精用去三分之一,剩余酒精的热值将减小
D. 焦炭的热值是3.0×107J/kg,完全燃烧1kg焦炭能放出3.0×107J的热量
2. 2023年5月30日,长征二号F遥十六运载火箭搭载神舟十六号载人飞船成功发射。火箭使用一种叫作偏二甲肼的液体燃料,是因为该燃料具有较大的( )
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A. 热值 B. 比热容 C. 密度 D. 体积
3. 下列关于热机的说法,正确的是( )
A. 热机的效率为100% B. 柴油机的效率一般比汽油机高
C. 好的热机工作时不排放废气 D. 热机的能量损耗中,废气带走的最少
4. 某学校物理小组设计实验,探究“酒精、煤油、汽油的热值”(如图),甲、乙、丙装置完全相同,水的质量和初温及待测燃料的质量也相同。通过测量等质量的燃料全部充分燃烧后水的末温(均未达到沸点)t甲<t乙=t丙,可以粗略知道它们的热值q的大小关系为( )
A. q甲>q乙>q丙 B. q甲>q乙=q丙
C. q甲<q乙=q丙 D. q甲<q乙<q丙
5. 如图所示为某内燃机工作时的能量流向图,该内燃机的热机效率是( )
A. 25% B. 35% C. 40% D. 75%
6. 为了节约能源,需要提高热机的效率,下列措施不能提高热机效率的是( )
A. 让燃料与空气混合充分,使燃料燃烧得比较充分
B. 在设计与制造热机时要不断改进与创新,以减少能量的损失
C. 尽量减少热机内部各部件间的摩擦
D. 尽量增加热机的工作时间
7．（多选）下列措施中不能提高热机效率的是( )
A.增大热机做功的功率 B.选用良好的润滑材料减少机械摩擦
C.采用热值更高的燃料 D.尽量减少燃烧过程中热量的损失
8．（多选）关于热现象，下列说法正确的是（ ）
A．燃料不完全燃烧时，燃料热值依旧不变
B．物体的温度不变，它的内能可能增加
C．物质的比热容与物体吸收或放出的热量有关
D．在热传递过程中，热量从内能多的物体传递到内能少的物体
9．（多选）下列说法正确的是（ ）
A．内燃机消耗的燃料越多，其效率越高
B．物体吸收热量，其温度一定升高
C．外界对物体做功，物体内能可能增加
D．在热传递过程中，热量只能自发地从高温物体转移到低温物体
10．食物也是一种燃料，营养成分在人体细胞里与氧结合，提供细胞组织所需的
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能量，这种过程没有火焰，但 能同样可以转化为内能，因此人的体温保持在37℃左右。一盒标有“能量：360kJ/100mL”的牛奶，其中“能量”的含义跟 （填“内能”、“热量”、“热值”）相似。100mL牛奶的能量相当于完全燃烧 g干木柴放出的热量。（干木柴的热值为1.2×107J/kg）
11．“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达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的 很大。以10倍的关系粗略计算，1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为 J，这些热量可以使 kg的水从20℃加热至100℃[c＝4.2×103J/（kg•℃）q煤气＝4.2×107J/kg]。
12．标准大气压下完全燃烧0.042m3的煤气放出的热量是 J．若50%的热量被水吸收，能使质量为2.5kg初温为25℃的水升高 ℃．[q煤气＝4.0×107J/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
13．高州新建的小区都接入了管道天然气，让很多家庭都用上了天然气。与传统燃料相比，天然气的优点是： （写出一条即可）。小莉通过燃烧天然气将体积为2L、初温为20℃的水加热到70℃，此过程中的加热效率为60%，水吸收的热量是 J，此过程需要消耗的天然气为 m3。[已知
107J/m3]
14．最近，云南某地因为焚烧秸秆引发火灾。为了节能环保，政府部门禁止野外焚烧秸秆，将秸秆回收再利用，既可产生沼气，又可产生肥料。完全燃烧0.07m3沼气，产生的热量为
J，若用这些热量来烧水，能将质量为2kg、初温为50℃的水加热到沸腾（一个标准大气压下），则烧水的效率是 。（q沼气＝2×107J/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃））
15．如图所示是四冲程内燃机工作循环中的 冲程。若此内燃机1s内对外做功20次，则曲轴的转速是 r/min。在一个工作循环中消耗了20g汽油（q汽油＝4.6×107J/kg），若这台汽油机的效率为30%，则一个工作循环中输出的有用机械能为 J。
16.如图所示是某装置工作时的能量流向图，根据图中信息判断，此装置可能是 （选填“热机”“电灯”或“电风扇”），效率为 40% ，热量的损失为 J。假如损失的那部分热量全部被初温为20℃、质量为50kg的水吸收，则水的温度可以升高到 ℃。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
17．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内的液体质量和初温也相同；
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