第第頁第十四章第二節(jié)熱機的效率學(xué)案（原卷+解析卷）——2023-2024學(xué)年九年級物理上冊（人教版）中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺

2023-2024學(xué)年人教版八年級物理高效課堂培優(yōu)講義

第2節(jié)熱機的效率

(

01

新課知識解析

)

(

知識點一：

燃料的熱值

)

1.燃料

(1)燃料的種類;燃料是指可燃燒的物質(zhì),根據(jù)不同標(biāo)準(zhǔn),燃料可分為不同的種類,最常見的是按其物理狀態(tài)分類.

①固體燃料：木柴、煤炭、秸稈等

②液體燃料：汽油、柴油、酒精等

③氣體燃料：氫氣、煤氣、天然氣等

(2)燃料燃燒時能量的轉(zhuǎn)化：燃料在燃燒時將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.

2燃料的熱值

在物理學(xué)中用燃料的熱值表示燃料在完全燃燒時放熱本領(lǐng)的大小.

(1)熱值:把某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比,叫做這種燃料的熱值，熱值用字母q表示。

(2)熱值的單位:焦每千克,符號是J/kg.

(3)熱值的物理意義:熱值在數(shù)值上等于1kg的某種燃料完全燃燒時所放出的熱量.如汽油的熱值為4.6x10J/kg,它表示1kg的汽油完全燃燒時所放出的熱量是4.6x107J.

(4)燃料燃燒放出熱量的計算:如果用m表示燃料的質(zhì)量,用q表示該種燃料的熱值,用Q放表示燃料完全燃燒時所放出的熱量。

m=Q放q

注意：

（1）固體燃料、液體燃料的熱值以“J/kg”為單位，而氣體燃料的熱值以“J/m”為單位,因此Q放=mq一般用于固體、液體燃料放熱的計算,Q放=Vq一般用于氣體燃料放熱的計算,其中V為氣體。

（2）熱值是燃料本身的一種性質(zhì),它只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的質(zhì)量、體積以及燃燒情況均無關(guān),不能錯誤地認為q與Q放成正比,與m成反比。

(3)不是任何物質(zhì)都具有熱值.熱值是燃料的固有性質(zhì),石塊、鋼鐵等非燃料物質(zhì)都沒有熱值.

【典型例題】

下列關(guān)于熱值的說法，正確的是（）

A．燃料的熱值越大，燃燒放出的熱量越多

B．同一種燃料，燃燒的情況不同，它的熱值就不一樣

C．燃料的質(zhì)量越大，熱值就越大

D．燃料完全燃燒情況下，放出相同的熱量時，質(zhì)量越大，其熱值越小

【答案】D

【解析】A．燃料的熱值越大，只有在相同質(zhì)量并且完全燃燒的情況下，放出的熱量才越多，質(zhì)量少、燃燒不完全放出的熱量就少，A不符合題意；

BC．熱值就是1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，與燃燒情況無關(guān)，BC不符合題意；

D．熱值是燃料的一種特性，燃料完全燃燒情況下，放出相同的熱量時，質(zhì)量越大，其熱值越小，D符合題意。

故答案為：D。

(

知識點二：

熱機的效率

)

1.燃料的有效利用

根據(jù)生活經(jīng)驗可知,用煤氣灶、鍋爐、煤爐等燒水時,燃料不能被完全利用,具體原因是多樣的,例如,燃料不能完全燃燒而損失了一部分能量，裝水的容器吸收了-.部分能量,灶具本身也會吸收一部分能量,高溫的煙氣帶走了一部分能量,還有一-部分能量直接散失掉了,只有水吸收的熱量才是有效利用的，但水吸收的熱量只占燃料完全燃燒放出熱量的一部分.

2.煤氣灶、鍋爐的效率

(1)煤氣灶、鍋爐都是利用燃料或其他熱源把水加熱成熱水或水蒸氣的設(shè)備,一般來說，它們的燃料利用率都不高.

(2)提高燃料利用率的途徑:

①讓燃料盡可能充分燃燒,如將煤研磨成粉狀，加大進風(fēng)量等;

②減少熱量的損失，如加大有效受熱面積等.

3.內(nèi)燃機中燃料燃燒的能量流向

熱機也有類似的情況,熱機中真正轉(zhuǎn)變?yōu)閷ν庾龅挠杏霉Φ哪芰恐皇侨剂先紵尫拍芰康囊徊糠?

比如燃料未完全燃燒、廢氣帶走大部分能量、對外做的有用功、克服摩擦力損耗部分能量、機體散熱損失部分能量等。

4.熱機的效率

（1）定義:用來做有用功的那部分能量,與燃料完全燃燒放出的能量之比.

（2）計算公式：由熱機效率的定義可知,熱機效率,對熱機而言,其中用來做有用功的能量Q有用等于熱機對外做的有用功W有用,故熱機效率的公式又可寫作

(3)物理意義:熱機的效率表示使用熱機時燃料利用率的高低，因此熱機的效率是衡量熱機性能的一一個重要指標(biāo).

(4)常見熱機的效率:蒸汽機6%～15%，汽油機20%～30%，柴油機30%～45%.

5提高熱機效率的主要途徑

(1)使燃料充分燃燒;

(2)盡量減少熱量損失，如設(shè)法利用廢氣的能量;

(3)在熱機的設(shè)計和制造上,采用先進的技術(shù);

(4)保證良好的潤滑,減小機械摩擦.

【典型例題】

如圖所示，是內(nèi)燃機能量轉(zhuǎn)化流程圖。其中①②③④分別對應(yīng)的是（）

A．燃料的內(nèi)能散熱和損失的機械能廢氣帶走的能量有用的機械能

B．燃料的化學(xué)能散熱和損失的機械能有用的機械能廢氣帶走的能量

C．燃料的化學(xué)能散熱和損失的機械能廢氣帶走的能量有用的機械能

D．燃料的內(nèi)能散熱和損失的機械能有用的機械能廢氣帶走的能量

【答案】C

【解析】內(nèi)燃機是通過燃料燃燒獲取內(nèi)能，并把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置。內(nèi)燃機工作時，高溫廢氣帶走的能量相當(dāng)多。故①是燃料的化學(xué)能，②是散熱和損失的機械能，③是廢氣帶走的能量，④是有用的機械能。

故答案為：C。

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0

2

題型專場

)

題型一：對熱值的理解

關(guān)于燃料的熱值，下列說法正確的是（）

A．燃料完全燃燒放出的熱量越多，燃料的熱值越大

B．燃料燃燒越充分，燃料的熱值越大

C．一瓶汽油的熱值比一滴汽油的熱值大得多

D．燃料的熱值是燃料的一種特性，和燃料的質(zhì)量及燃燒狀況無關(guān)

【答案】D

【解析】熱值是指1kg某種燃料完全燃燒所放出的熱量多少，是燃料的一種特性，只和燃料的種類有關(guān)，和燃料的質(zhì)量、是否充分燃燒以及放出熱量的多少均無關(guān)，D符合題意，ABC不符合題意。

故答案為：D。

題型二：對熱機效率的理解

關(guān)于熱機的效率，下列說法正確的是（）

A．一般情況下汽油機的效率比柴油機的高

B．熱機的效率越高，在做功同樣多的情況下消耗的燃料越多

C．熱機的效率越高說明做功越快

D．熱機損失的能量中，廢氣帶走的能量最多

【答案】D

【解析】A．柴油機的燃料壓縮比高于汽油機，因此一般情況下柴油機的效率高于汽油機，A不符合題意；

B．熱機效率是指有效利用的能量與燃料完全燃燒放出的熱量的比值，因此熱機效率越高，在做功同樣多的情況下消耗的燃料越少，B不符合題意；

C．由熱機效率的概念可知，效率與做功快慢無關(guān)，C不符合題意；

D．熱機損失的能量中，廢氣的溫度最高，因此廢氣帶走的能量最多，D符合題意。

故答案為：D。

題型三：熱值和熱機效率的計算

某品牌汽油車行駛1h，耗油6kg，汽車發(fā)動機的輸出功率為25kW（已知汽油的熱值為4.5×107J/kg）；求：

（1）6kg汽油完全燃燒放出的熱量；

（2）該品牌汽車發(fā)動機的熱機效率（結(jié)果保留一位小數(shù)）。

【答案】（1）解：6kg汽油完全燃燒放出的熱量Q放＝mq＝6kg×4.5×107J/kg＝2.7×108J

答：6kg汽油完全燃燒放出的熱量2.7×108J

（2）解：由知道，汽車發(fā)動機所做的有用功W＝Pt＝25×1000W×1×3600s＝9×107J

該品牌汽車發(fā)動機的熱機效率

答：該品牌汽車發(fā)動機的熱機效率為33.3%。

【解析】【分析】（1）根據(jù)公式Q放＝mq，可求出放出的熱量；

（2）根據(jù)公式W＝Pt及，可求出效率。

題型四：效率與功率

做同樣的功，甲柴油機用3h，消耗2kg柴油；乙柴油機用2h，消耗掉3kg柴油，下列說法中正確的是（）

A．甲的功率大，效率低B．甲的功率大，效率高

C．乙的功率大，效率低D．乙的功率大，效率高

【答案】C

【解析】由Q=mq可知，消耗柴油產(chǎn)生的熱量之比等于質(zhì)量之比，則

Q甲放：Q乙放=m甲：m乙=2：3

時間之比為t甲：t乙=3：2

則由可求功率之比為

做同樣的功，則由可求效率之比為

綜合可得，乙的功率大，甲的效率高。

故答案為：C。

題型五：實驗探究——燃料的熱值

如圖所示，甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同。燃料的質(zhì)量都是10g，燒杯內(nèi)的液體質(zhì)量和初溫也相同。

（1）若要比較不同燃料的熱值，應(yīng)選擇兩圖進行實驗，實驗通過（選填“加熱的時間”或“升高的溫度”）比較兩種燃料的熱值大??；

（2）若要比較不同物質(zhì)的比熱容，應(yīng)選擇兩圖進行實驗，實驗時通過（選填“加熱的時間”或“升高的溫度”）反映物體吸熱的多少；

（3）若圖甲燒杯中為50mL的水，若10g酒精完全燃燒放出的熱量全部被水吸收時，溫度計示數(shù)升高了20℃，據(jù)此可計算出酒精的熱值；實際上由于酒精未完全燃燒及熱量散失，這種方法測出的熱值比“標(biāo)準(zhǔn)值”（選填“偏大”“偏小”或“一樣”）。[已知水的比熱容]

【答案】（1）甲乙；升高的溫度

（2）甲丙；加熱的時間

（3）4.2×105J/kg；偏小

【解析】【解答】（1）比較不同燃料的熱值，燃料種類應(yīng)該不同，加熱的液體種類應(yīng)該相同。液體質(zhì)量和初溫相同，如果液體溫度升高的多，說明下面燃料放出熱量的多，燃料質(zhì)量相同，則可以說明燃料熱值大。

（2）比較不同物質(zhì)的比熱容，應(yīng)該用相同的加熱源，不同的液體，所以選甲丙。

[4]轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用，用加熱時間反映物體吸熱的多少。

（3）因為燃料燃燒的熱量不能完全被吸收，存在熱量損失，所以Q吸=Q放，所以測出的熱值比“標(biāo)準(zhǔn)值”偏??；50mL水的質(zhì)量為，水吸收的熱量，根據(jù)題意可知Q吸=Q放，由可知，酒精的熱值為，酒精完全放出的熱量并沒有全部被水吸收，所以算出的熱值比標(biāo)準(zhǔn)值偏小。

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0

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課堂小結(jié)

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鞏固提升

)

1．某汽油機工作時的能量損失情況是：汽缸散熱損失30%，廢氣帶走35%，機械摩擦及其它損耗總和為10%。已知汽油熱值為4.6×107J/kg。下列說法中正確的是（）

A．該汽油機工作的效率是25%，工作時汽油燃燒釋放能量的75%轉(zhuǎn)化為機械能

B．若該汽油機消耗2kg汽油，獲得的機械能為2.3107J

C．若該汽油機消耗2kg汽油，損失的能量為3.22107J

D．經(jīng)過不斷改進和創(chuàng)新，汽油機的效率可以提高到100%

【答案】B

【解析】【解答】A．汽油機的工作效率為η=100%-30%-35%-10%=25%，工作時汽油燃燒釋放能量的25%轉(zhuǎn)化為機械能，A不符合題意；

BC.2kg汽油完全燃燒產(chǎn)生的熱量為Q放=mq=2kg×4.6×107J/kg=9.2×107J，獲得的機械能為W有用=ηQ放=25%×9.2×107J=2.3×107J，損失的能量為Q損失=Q放-W有用=9.2×107J-2.3×107J=6.9×107J，B符合題意，C不符合題意；

D．因為汽油機工作時，由于摩擦、散熱等原因，總要有能量損失，所以汽油機的效率不可能到100%，D不符合題意。

故答案為：B。

2．21年4月1日，20輛中通氫能公交車在高明正式投入使用（如圖所示）。配套的氫燃料電池發(fā)動機氫加注時間小于15分鐘，續(xù)航里程可達350km，它采用氫作為燃料除了環(huán)保，主要是因為氫具有（）

A．較小的密度B．較高的熱值

C．較低的沸點D．較大的比熱容

【答案】B

【解析】

它采用氫作為燃料，原因是液態(tài)氫具有較高的熱值，與質(zhì)量相同的其它物質(zhì)相比，完全燃燒可以釋放出更多的熱量，B符合題意，ACD不符合題意。

故答案為：B。

3．下列說法正確的是（）

A．內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的比例越大，熱機效率越高

B．銅塊很難被拉伸，說明銅塊分子間只存在引力

C．燃料燃燒時放出的熱量越多，燃料的熱值越大

D．風(fēng)力發(fā)電機發(fā)電，是電能轉(zhuǎn)化為機械能的過程

【答案】A

【解析】

A．熱機效率越高，說明內(nèi)能轉(zhuǎn)化成的機械能與內(nèi)能的比值越大，A符合題意；

B．銅塊很難被拉伸說明分子間存在引力，但分子之間斥力和引力是同時存在，B不符合題意；

C．熱值是燃料本身的特性，只與燃料的種類有關(guān)，與燃燒程度、放出熱量的多少和是否充分燃燒無關(guān)，C不符合題意；

D．風(fēng)力發(fā)電機發(fā)電時，風(fēng)的機械能減少，但同時得到電能，機械能轉(zhuǎn)化為電能，D不符合題意。

故答案為：A。

4．關(guān)于熱機的效率，下列說法不正確的是（）

A．使燃料燃燒更充分，可以提高熱機的效率

B．熱機損失的能量中，廢氣帶走的能量最多

C．熱機的效率越高說明做功越快

D．熱機的效率越高，在做功同樣多的情況下消耗的燃料越少

【答案】C

【解析】A．使燃料燃燒更充分，可以增大有效利用的能量，提高熱機的效率，A正確，不符合題意；

B．在熱機的各種能量損失中，廢氣帶走的熱量最多，B正確，不符合題意；

C．熱機效率是有用能量在燃料完全燃燒放出熱量中所占比值，功率是物體做功的快慢，兩者沒有必然聯(lián)系，C錯誤，符合題意；

D．熱機效率越高，做有用功與燃料完全燃燒放出的熱量的比值越大，即在做功相同的情況下，消耗的燃料較少；或消耗相同的燃料，做功較多，D正確，不符合題意。

故答案為：C。

5．下列關(guān)于熱值和熱機效率的說法，正確的是（）

A．減少各部件間的摩擦可提高熱機效率

B．柴油機的效率通常低于汽油機

C．使燃料燃燒更充分，可以增大燃料的熱值

D．燃料燃燒放出的熱量越多，熱值一定越大

【答案】A

【解析】

A．熱機效率是指有效利用的能量與燃料完全燃燒放出的熱量的比值，提高燃料的利用率和減少能量損失均可以提高熱機效率，減少各部件間的摩擦可以減少能量損失，因此可以提高熱機效率，A符合題意；

B．由效率的知識可知，柴油機的效率通常比汽油機高，B不符合題意；

C．熱值是燃料本身的特性，只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的質(zhì)量、是否充分燃燒以及放出熱量的多少無關(guān)，所以使燃料燃燒更充分，燃料的熱值不變，C不符合題意；

D．根據(jù)可知，由于不知道質(zhì)量的大小，燃料燃燒放出的熱量越多，熱值不一定越大，D不符合題意。

故答案為：A。

6．關(guān)于q=的理解，下列說法中正確的是（）

A．當(dāng)燃料充分燃燒時，其熱值會增大

B．某種燃料的熱值大小與是否充分燃燒無關(guān)

C．若燃料燃燒不充分時，部分能源將浪費掉，熱值將減小

D．熱值與燃料完全燃燒放出的熱量成正比，與燃料的質(zhì)量成反比

【答案】B

【解析】熱值是質(zhì)量為1kg的燃料完全燃燒時所釋放出的熱量，熱值是燃料本身的特性，熱值的大小只與燃料的種類有關(guān)，與燃燒程度無關(guān)，與熱量無關(guān)，ACD不符合題意，B符合題意。

故答案為：B。

7．某內(nèi)燃機使用新型燃料后，其能量流向圖如圖所示，若需要2×108J的有用功，則需要完全燃燒熱值為5×107J/kg的新型燃料的質(zhì)量為（）

A．100kgB．10kgC．1.6kgD．16kg

【答案】B

【解析】

熱機效率是指熱機用來做有用功的能量與燃料完全燃燒放出的熱量的比值，則由圖可知，該內(nèi)燃機的熱機效率為40%，燃料完全燃燒放出的熱量

需要完全燃燒新型燃料的質(zhì)量

故答案為：B。

8．一臺柴油機中的燃料完全燃燒放出了8×107J的熱量，共計損失了4.8×107J能量，下列說法錯誤的是

A．該柴油機的效率為40%

B．用來做有用功的能量為3.2×107J

C．通過科技進步，在未來可以實現(xiàn)能量零損失

D．減少機械間的摩擦可以提高熱機效率

【答案】C

【解析】一臺柴油機中的燃料完全燃燒放出了8×107J的熱量，共計損失了4.8×107J能量，則用來做有用功的能量為8×107J-4.8×107J=3.2×107J；

柴油機的效率等于有用功與總功的比值，故

柴油機在工作過程中不可避免的要有能量的損失，未來不可能實現(xiàn)能量零損失；減少機械間的摩擦可以減少能量的損失，故可以提高熱機的效率；不正確的說法為C，C符合題意．

故答案為：C

9．關(guān)于燃料的熱值，下列說法中正確的是（）

A．燃料的熱值跟燃料是否完全燃燒有關(guān)

B．燃料的熱值與溫度有關(guān)

C．燃料的熱值與溫度和質(zhì)量都沒有關(guān)系

D．燃料的質(zhì)量越大，它的熱值就越大

【答案】C

【解析】熱值是燃料本身的特性，熱值的大小只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的質(zhì)量、溫度、放出熱量的多少以及是否完全燃燒無關(guān)，ABD不符合題意，C符合題意。

故答案為：C。

10．下列關(guān)于熱值和熱機效率的說法，正確的是（）

A．汽油的熱值為4.6×107J/kg，表示每燃燒1kg的汽油機可以獲得4.6×107J的熱量

B．燃料燃燒釋放的熱量越多，熱值越大

C．柴油機的熱機效率通常為100%

D．使燃料燃燒更充分，可以提高熱機效率

【答案】D

【解析】

A．汽油的熱值為4.6×107J/kg，表示每完全燃燒1kg的汽油機可以獲得4.6×107J的熱量，選項中未說明是完全燃燒，因此不一定能獲得4.6×107J的熱量，A不符合題意；

B．熱值是燃料的一種特性，只與燃料的種類有關(guān)，與燃料燃燒釋放的熱量無關(guān)，B不符合題意；

C．熱機在工作時通常要克服機件摩擦所做的額外功，因此熱機效率不能達到100%，C不符合題意；

D．熱機效率是指有效利用的能量與燃料完全燃燒放出的熱量的比值，使燃料燃燒更充分，可以增大燃料的利用率，提高熱機效率，D符合題意。

故答案為：D。

11．近些年牡丹江市有許多氫燃料新能源公交車投放使用。氫燃料具有清潔無污染、效率高等優(yōu)點，被認為是21世紀(jì)最理想的能源[q氫=1.4×108J/kg]。求：

（1）質(zhì)量為300g的氫燃料完全燃燒放出的熱量；

（2）若這些熱量全部被質(zhì)量為200kg，溫度為15℃的水吸收，則水溫升高后的溫度；

（3）某氫能源公交車以140kW的恒定功率勻速行駛了150s，剛好燃燒300g的氫燃料，則這氫能源公交車的效率是多少？

【答案】（1）解：質(zhì)量300g的氫燃料完全燃燒放出的熱量為Q放=q氫m=1.4×108J/kg×300×10﹣3kg=4.2×107J

答：質(zhì)量為300g的氫燃料完全燃燒放出的熱量為4.2×107J；

（2）解：根據(jù)題意知道，水吸收的熱量為Q吸=Q放=4.2×107J

由知道，水升高的溫度為

水的初溫為t0=15℃，則水溫升高后的溫度為

答：水溫升高后的溫度為65℃；

（3）解：已知某氫能源公交車的功率為P=140kW=1.4×105W

由知道，勻速行駛了150s所做的功為W=Pt=1.4×105W×150s=2.1×107J

則氫能源公交車的效率為

答：這氫能源公交車的效率是50%。

【解析】（1）根據(jù)公式Q放=q氫m計算氫燃料放出的熱量；

（2）首先根據(jù)計算水升高的溫度，再根據(jù)計算水的末溫；

（3）首先根據(jù)W=Pt計算公交車做的機械功，然后根據(jù)計算公交車的效率。

21世紀(jì)教育網(wǎng)精品試卷·第2頁（共2頁）

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第2節(jié)熱機的效率

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01

新課知識解析

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知識點一：

燃料的熱值

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1.燃料

(1)燃料的種類;燃料是指可燃燒的物質(zhì),根據(jù)不同標(biāo)準(zhǔn),燃料可分為不同的種類,最常見的是按其物理狀態(tài)分類.

①燃料：木柴、煤炭、秸稈等

②燃料：汽油、柴油、酒精等

③燃料：氫氣、煤氣、天然氣等

(2)燃料燃燒時能量的轉(zhuǎn)化：燃料在燃燒時將轉(zhuǎn)化為.

2燃料的熱值

在物理學(xué)中用燃料的熱值表示燃料在完全燃燒時放熱本領(lǐng)的大小.

(1)熱值:把某種燃料放出的熱量與其質(zhì)量之比,叫做這種燃料的，熱值用字母表示。

(2)熱值的單位:焦每千克,符號是.

(3)熱值的物理意義:熱值在數(shù)值上等于1kg的某種燃料完全燃燒時所放出的熱量.如汽油的熱值為4.6x10J/kg,它表示1kg的汽油完全燃燒時所放出的熱量是4.6x107J.

(4)燃料燃燒放出熱量的計算:如果用m表示燃料的質(zhì)量,用q表示該種燃料的熱值,用Q放表示燃料完全燃燒時所放出的熱量。

m=Q放q

注意：

（1）固體燃料、液體燃料的熱值以“J/kg”為單位，而氣體燃料的熱值以“J/m”為單位,因此Q放=mq一般用于固體、液體燃料放熱的計算,Q放=Vq一般用于氣體燃料放熱的計算,其中V為氣體。

（2）熱值是燃料本身的一種性質(zhì),它只與燃料的，與燃料的、以及均無關(guān),不能錯誤地認為q與Q放成正比,與m成反比。

(3)不是任何物質(zhì)都具有熱值.熱值是燃料的固有性質(zhì),石塊、鋼鐵等非燃料物質(zhì)都沒有熱值.

【典型例題】

下列關(guān)于熱值的說法，正確的是（）

A．燃料的熱值越大，燃燒放出的熱量越多

B．同一種燃料，燃燒的情況不同，它的熱值就不一樣

C．燃料的質(zhì)量越大，熱值就越大

D．燃料完全燃燒情況下，放出相同的熱量時，質(zhì)量越大，其熱值越小

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知識點二：

熱機的效率

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1.燃料的有效利用

根據(jù)生活經(jīng)驗可知,用煤氣灶、鍋爐、煤爐等燒水時,燃料不能被完全利用,具體原因是多樣的,例如,燃料不能完全燃燒而損失了一部分能量，裝水的容器吸收了-.部分能量,灶具本身也會吸收一部分能量,高溫的煙氣帶走了一部分能量,還有一-部分能量直接散失掉了,只有水吸收的熱量才是有效利用的，但水吸收的熱量只占燃料完全燃燒放出熱量的一部分.

2.煤氣灶、鍋爐的效率

(1)煤氣灶、鍋爐都是利用燃料或其他熱源把水加熱成熱水或水蒸氣的設(shè)備,一般來說，它們的燃料利用率都不高.

(2)提高燃料利用率的途徑:

①讓燃料盡可能,如將煤研磨成粉狀，加大進風(fēng)量等;

②的損失，如加大有效受熱面積等.

3.內(nèi)燃機中燃料燃燒的能量流向

熱機也有類似的情況,熱機中真正轉(zhuǎn)變?yōu)閷ν庾龅挠杏霉Φ哪芰恐皇侨剂先紵尫拍芰康囊徊糠?

比如燃料未完全燃燒、廢氣帶走大部分能量、對外做的有用功、克服摩擦力損耗部分能量、機體散熱損失部分能量等。

4.熱機的效率

（1）定義:用來做有用功的那部分能量,與燃料完全燃燒放出的能量之比.

（2）計算公式：由熱機效率的定義可知,熱機效率,對熱機而言,其中用來做有用功的能量Q有用等于熱機對外做的有用功W有用,故熱機效率的公式又可寫作

(3)物理意義:熱機的效率表示使用熱機時燃料利用率的高低，因此熱機的效率是衡量熱機性能的一一個重要指標(biāo).

(4)常見熱機的效率:蒸汽機6%～15%，汽油機20%～30%，柴油機30%～45%.

5提高熱機效率的主要途徑

(1)使燃料充分燃燒;

(2)盡量熱量損失，如設(shè)法利用廢氣的能量;

(3)在熱機的設(shè)計和制造上,采用;

(4)保證良好的,減小機械摩擦.

【典型例題】

如圖所示，是內(nèi)燃機能量轉(zhuǎn)化流程圖。其中①②③④分別對應(yīng)的是（）

A．燃料的內(nèi)能散熱和損失的機械能廢氣帶走的能量有用的機械能

B．燃料的化學(xué)能散熱和損失的機械能有用的機械能廢氣帶走的能量

C．燃料的化學(xué)能散熱和損失的機械能廢氣帶走的能量有用的機械能

D．燃料的內(nèi)能散熱和損失的機械能有用的機械能廢氣帶走的能量

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題型專場

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題型一：對熱值的理解

關(guān)于燃料的熱值，下列說法正確的是（）

A．燃料完全燃燒放出的熱量越多，燃料的熱值越大

B．燃料燃燒越充分，燃料的熱值越大

C．一瓶汽油的熱值比一滴汽油的熱值大得多

D．燃料的熱值是燃料的一種特性，和燃料的質(zhì)量及燃燒狀況無關(guān)

題型二：對熱機效率的理解

關(guān)于熱機的效率，下列說法正確的是（）

A．一般情況下汽油機的效率比柴油機的高

B．熱機的效率越高，在做功同樣多的情況下消耗的燃料越多

C．熱機的效率越高說明做功越快

D．熱機損失的能量中，廢氣帶走的能量最多

題型三：熱值和熱機效率的計算

某品牌汽油車行駛1h，耗油6kg，汽車發(fā)動機的輸出功率為25kW（已知汽油的熱值為4.5×107J/kg）；求：

（1）6kg汽油完全燃燒放出的熱量；

（2）該品牌汽車發(fā)動機的熱機效率（結(jié)果保留一位小數(shù)）。

題型四：效率與功率

做同樣的功，甲柴油機用3h，消耗2kg柴油；乙柴油機用2h，消耗掉3kg柴油，下列說法中正確的是（）

A．甲的功率大，效率低B．甲的功率大，效率高

C．乙的功率大，效率低D．乙的功率大，效率高

題型五：實驗探究——燃料的熱值

如圖所示，甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同。燃料的質(zhì)量都是10g，燒杯內(nèi)的液體質(zhì)量和初溫也相同。

（1）若要比較不同燃料的熱值，應(yīng)選擇兩圖進行實驗，實驗通過（選填“加熱的時間”或“升高的溫度”）比較兩種燃料的熱值大?。?/p>

（2）若要比較不同物質(zhì)的比熱容，應(yīng)選擇兩圖進行實驗，實驗時通過（選填“加熱的時間”或“升高的溫度”）反映物體吸熱的多少；

（3）若圖甲燒杯中為50mL的水，若10g酒精完全燃燒放出的熱量全部被水吸收時，溫度計示數(shù)升高了20℃，據(jù)此可計算出酒精的熱值；實際上由于酒精未完全燃燒及熱量散失，這種方法測出的熱值比“標(biāo)準(zhǔn)值”（選填“偏大”“偏小”或“一樣”）。[已知水的比熱容]

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3

課堂小結(jié)

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4

鞏固提升

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1．某汽油機工作時的能量損失情況是：汽缸散熱損失30%，廢氣帶走35%，機械摩擦及其它損耗總和為10%。已知汽油熱值為4.6×107J/kg。下列說法中正確的是（）

A．該汽油機工作的效率是25%，工作時汽油燃燒釋放能量的75%轉(zhuǎn)化為機械能

B．若該汽油機消耗2kg汽油，獲得的機械能為2.3107J

C．若該汽油機消耗2kg汽油，損失的能量為3.22107J

D．經(jīng)過不斷改進和創(chuàng)新，汽油機的效率可以提高到100%

2．21年4月1日，20輛中通氫能公交車在高明正式投入使用（如圖所示）。配套的氫燃料電池發(fā)動機氫加注時間小于15分鐘，續(xù)航里程可達350km，它采用氫作為燃料