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7.8 燃料 能与环保
知识梳理
一、燃料的热值
想想议议
1.人类从什么时候起开始使用火
2.日常生活中常用的燃料有哪些 并从固、液、气三态给它们归类.
3.燃料燃烧时，能量是如何样转化的
4.依照你的体会，相同质量的不同燃料，燃烧时放出的热量相同吗
分析与结论
二、燃料燃烧时能的转化
现代社会中，人类使用的能量绝大部分是从燃料的燃烧中获得的内能.燃料的燃烧是一种化学变化，在燃烧过程中，燃料的化学能转化为内能，也确实是常说的开释能量.
2.燃料热值的意义
燃料的种类专门多，由于燃料的成份不同，相同质量的不同燃料在完全燃烧时放出热量不同，在物理学中就用燃料的热值来表示燃料在完全燃烧时放热本领的大小.也确实是我们俗语中的：燃料顶烧不顶烧.
3.定义
1kg的某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值.
由定义可知热值的单位是“J/kg”.
4.热值的物理意义
表示一定质量的燃料在完全燃烧时所放出热量的多少.如木炭的热值为3.4×107J/kg，它表示：1kg的木炭完全燃烧时所放出的热量是3.4×107J.同种燃料的热值相同，不同燃料的热值不同.
5.放出热量的运算
假如用m表示完全燃烧燃料的质量，用q表示该种燃料的热值，用Q放表示燃料完全燃烧时所放出的热量，则：Q放=m·q
其中：m的单位是kg,q的单位是J/kg，Q放的单位是J.
注意
正确明白得燃料的热值：
(1)明白得热值的物理意义是本节的重点。关于热值的定义，我们要抓住其中的三个：1kg;某种燃料;完全燃烧.
“1kg”出热值是针对一定质量的燃料而言的，这一定质量是1kg.假如燃烧的不是1kg的燃料。那么，完全燃烧时放出的热量值与热值的大小便不同.
“某种燃料”是说明热值与燃料的种类有关.确定的燃料才有确定的热值，不同的燃料有不同的热值，由此可见，热值反映了燃料的燃烧特性。热值大，反映1kg的这种燃料完全燃烧时放出的热量多，或者说，化学能转化成的内能多.“完全燃烧”的含义是烧完、烧尽.1kg的某种燃料，只有在完全燃烧时放出的热量才是这种燃料的热值，假如没有完全燃烧放出的热量就比热值小.
(2)热值反映了所有能燃烧的物质的一种性质，反映了不同燃料在燃烧过程中，化学能转化为内能的本领的大小，也确实是说，它是燃料本身的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃烧的形状、质量、体积是否完全燃烧均没有关系.
三、燃料的有效利用
1.阻碍燃料有效利用的因素
一是燃料不可能完全燃烧;二是燃料燃烧放出的热量散失专门多，只有一小部分被有效利用.
2.炉子的效率
炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比叫做炉子的效率.
现代化大型锅炉的效率可达90%以上，一样小型锅炉的效率不足60%.
3.提高燃料利用率的方法
提高燃料的利用率是节约能的重要措施.把固体燃料磨成粉末吹进炉膛燃烧，加大送风量，可使燃料燃烧得更充分，加大受热面积，可减小烟气带走的热量，这些差不多上提高炉子的效率和燃料利用率的具体措施.
四、补充知识：热机效率
(一)热机能量的缺失
1.燃料未能完全燃烧
由于燃料的优劣，内燃机汽缸与活塞的密封程度等缘故，热机不可能将燃料完全燃烧，这必将有一部分能量缺失.只是，那个地点缺失的能量专门小.
2.废气带走专门大一部分能量
四冲程内燃机的一个工作循环中用气冲程将汽缸中的废气排放掉，但现在废气的温度仍专门高，内能较大.
3.一部分能量消耗在散热上
热机大部分是由金属组成，金属是热的良导体，传递了部分燃料燃烧所开释的热量，因此散热也是能量缺失的一个方面.
4.克服摩擦做功
活塞和曲轴在运动时要克服摩擦做功，这部分能量也要靠燃料燃烧的内能来提供.
(二)热机的效率
1.定义：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧所开释的能量之比.
2.公式：η=×100%
注意
由于热机在工作过程中，总有能量缺失，因此热机的效率总小于1，汽油机的效率为20%～30%，柴油机的效率为30%～45%.柴油机的效率比汽油机的效率高，这要紧是因为柴油机的构造和工作过程与汽油机有所不同，柴油机在压缩冲程中的压缩比比汽油机更大.
(三)提高热机效率的要紧途径
1.使燃料充分燃烧.
2.尽量减少各种热缺失.
3.在热机的设计和制造上，采纳先进的技术.
4.使用时，注意保养，保证良好的润滑，合理调整运动零件之间的间隙，减小因克服摩擦阻力而额外消耗的功.
五、环境污染
1.废气污染
热机燃料在燃烧过程中能放出一定量的有毒气体和粉尘，这些气体和粉尘都会污染空气，有害于人类的健康和动植物的正常生长，产生的酸雨有害于农、林、渔业.
导致都市空气污染的要紧缘故是各种车辆排放的废气;导致环境污染的要紧缘故是燃料燃烧后的废气、废渣以及各种废液的排放.
2.噪声污染
热机以及热机带动的机器产生的噪声是环境污染的又一方面.
五、环境爱护措施
1.改进燃烧设备，排除烟尘.
2.提高燃料的综合利用，采取集中供热.
在北方的取暖设备中，确实是采纳锅炉烧的水蒸气供给各家各户的散热管，如此就减少了大气污染;在都市中使用管道煤气和液化气，提高了燃料的利用率，也改善了环境.
3.充分开发利用污染少和无污染的能.如人们正在想方法利用太阳能.
4.在内燃机排气管上安装消声器，以减少噪声污染.
基础训练
一、单选题
1．中国南海海底探明有大量的“可燃冰”，可燃冰是一种洁净的新能．同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的让凌达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”相比煤气具有更大的（ ）
A．热值 B．密度 C．比热容 D．质量
2．湛江东海岛钢铁基地项目正式获国家发改委核准批复．该项目在投产后，环境保护问题成了社会各界关注的焦点．为了控制污染，下列做法不可行的是
A．大力开发、利用太阳能和风能 B．工业废弃物与生活垃圾分类回收
C．改进消烟和除尘装置，提高其性能 D．将大量的工业废水直接排入大海
3．用相同的电加热器分别对质量相等的甲和乙两种液体加热（不计热量损失）如图是甲和乙的温度随加热时间变化的图像，下列说法正确的是（ ）
A．甲和乙升高相同的温度，乙吸收热量较少 B．甲的比热容与乙的比热容之比为1：3
C．甲乙都加热t时间，乙吸收热量比吸收热量多 D．甲的比热容与乙的比热容之比为1：2
4．煤的热值大于干木柴的热值，这里是指（ ）
A．煤比干木柴含有的热量多一些
B．烧煤比烧干木柴产生的温度高一些
C．烧煤比烧干木烧产生的热量多一些
D．要使它们放出相同的热量，烧煤用的质量较少
5．质量为5kg的汽油，用去一半后，剩下的汽油（ ）
A．密度、比热容、热值都变为原来的一半
B．密度不变，比热容、热值变为原来的一半
C．密度、比热容变为原来的一半，热值不变
D．密度、比热容、热值都不变
6．燃烧甲、乙两种燃料，甲放出的热量比乙多，则
A．甲的质量一定大 B．甲的热值一定大 C．甲的比热容一定大 D．条件不足无法判断
7．关于燃料的热值，下列说法正确的是（　　）
A．燃料燃烧时，质量越大，热值越大
B．燃料不完全燃烧的热值比完全燃烧时的热值小
C．燃料的热值与燃料的种类有关，与燃料的质量和放出热量的多少无关
D．采用热值大的燃料，可以提高热机的效率
8．地球是人类共同的家园．以下措施不属于水资浪费或污染的是（ ）
A．向河中排放未经净化处理的污水
B．把生产生活垃圾倒入河流或水塘
C．在河中放养鱼类
D．通过水泵把污水注入一百多米深的地下
9．铁的比热容大于铜的比热容，质量相等的铁块和铜块放出了相等的热量，则
A．铜块的末温高
B．铁块的末温高
C．铜块的温度降低得多
D．铁块的温度降低得多
二、多选题
10．下列四幅图中，属于利用做功改变物体内能的（　　）
A． 双手摩擦能发热 B． 烧水时水温升高
C． 锯木材锯子发烫 D． 钻木取火
11．下列关于热值的说法中正确的是（　　）
A．燃料燃烧时，用的燃料越多，获得的热值越大
B．燃料燃烧时，放出的热量越多，这种燃料的热值越大
C．相同质量的不同燃料完全燃烧时，放出热量较多的燃料，热值较大
D．不同的燃料完全燃烧，放出相同热量时，所用质量较少的燃料，热值越大
三、填空题
12．豆浆机的机头主要由一个电热器和一个电动机带动的打浆器组成，制作豆浆的过程是先加热，再打浆，再加热煮熟，即加热和打浆交替进行．由此可知，豆浆机中的电动机和电热器是_______联的，若把1.5kg的清水放入豆浆机中，从25℃加热到85℃，水吸收的热量是_______J，在加热过程中，电能转化为_______能。[c水=4.2×103J／(kg·℃)]
13．一块金属的质量是2kg，吸收780J的热量时，温度升高1℃，则该金属的比热容是多少？
14．酒精的热值是3.0×107J／kg，酒精炉里装有100g酒精，若燃烧掉一半，放出的热量是_________J，剩余一半的热值是__________．
15．家用热水器是以天然气为燃料给水加热的。已知天然气的热值为4.0×107 J/m3，完全燃烧2.1 m3的天然气可以获得________J的热量；不计热量损失，这些热量可以使500 kg的水温度升高________℃。 [c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
四、计算题
16．小明家的太阳能热水器，水箱容积是200L．小明进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器的水箱装满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃．求：
(1)水箱中水的质量，水吸收的热量．[c水＝4.2×103J/(kg．℃)]
(2)如果水吸收的这些热量由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为40%，至少需要燃烧多少煤气？(煤气的热值q＝4.2×107J/kg)
17．在标准大气压下，将质量为100 g的铜块从沸水中取出，迅速放入质量为100 g、温度为10 ℃的某液体中，混合后的共同温度是25℃。若不计热量损失，求这种液体的比热容为多少？[c铜＝0.4×103 J/(kg·℃)]
19．在一标准大气压下，将50L的水从40℃加热到沸点．求：
（1）水需要吸收的热量
（2）提供这些热量，需要完全燃烧焦炭的质量（q焦炭=3.0×107J/kg）．
20．某学校锅炉用天然气作燃料给水加热．已知天然气的热值为4.0×107J/m3（不计热量损失）．
（1）完全燃烧4.2m3的天然气可以获得多少热量？
（2）这些热量可以使1000kg的水从30℃升高到多少℃？
五、实验题
21．（1）某同学用如图装置测酒精的热值．加热前酒精灯的质量为m1，加热一段时间后变为m2；烧杯中水的质量为M，水的初温t1，末温t2，水的比热容用c表示．用以上符号表达该同学测酒精热值的计算式： _____．该同学测算发现，测量值比课本中的“标准值”小很多，请你写一条产生该误差的原因： _____．
（2）有一种“涡轮增压”（T型）轿车，通过给发动机更足量的空气使汽油更充分地燃烧，比普通轿车（L型）更节能，排气更清洁．同样的汽油（如97#）加在T型轿车内比加在L型轿车内热值 _____（填“更大”或“一样大”或“更小”）．
六、综合题
22．阅读短文，回答文后的问题
风寒温度
人们都有这样的体验：走在街上，穿着的衣服感觉冷暖刚好适宜，这时突然起了一阵大风，顿时感觉周身寒冷，这就是风寒效应，风寒效应会影响人们对冷的感觉，导致人体感觉的温度与温度计的示数有明显的差别，原来，人体的主要散热部位是皮肤，通过皮肤红外辐射、接触传导热量、冷热空气对流和汗液蒸发等方式散热。当无风时，在人体皮肤和周围空气之间，有一个比较稳定的空气层，由于空气是热的不良导体，可以起到保温作用；当刮风时，稳定的空气保温层不断被新来的冷空气所代替，并把热量带走．风速越大，人体散失的热量越快、越多，人也就感觉越寒冷．科学家提出用风寒温度描述刮风时人体皮肤感觉的温度．并通过大量实验找出了风寒温度和风速的关系，下表是在气温为5℃时，风寒温度和风速的关系。
风速（km/h） 0 10 20 30 40
风寒温度（℃） 5 3 1 -1 -3
（1）风会使人感觉更寒冷的原因主要是加强了下列哪种散热方式( )
A．辐射 B．传导 C．对流 D．汗液蒸发
（2）一个质量为50kg的人散失热量4.2×105J，如果人体没有产生相应的热量，则体温将下降______℃；［人体的比热容取4.2×103J/(kg·℃)］
（3）利用表格给出的数据作出风寒温度—风速图像。( )
（4）当气温为5℃，风速为35km/h时，地面的水会结冰吗？
答：_______；
（5）根据所给数据，用T表示风寒温度，t表示气温，v表示风速，请你写出三者关系的表达式：______________。7.8 燃料 能与环保
知识梳理
一、燃料的热值
想想议议
1.人类从什么时候起开始使用火
2.日常生活中常用的燃料有哪些 并从固、液、气三态给它们归类.
3.燃料燃烧时，能量是如何样转化的
4.依照你的体会，相同质量的不同燃料，燃烧时放出的热量相同吗
分析与结论
二、燃料燃烧时能的转化
现代社会中，人类使用的能量绝大部分是从燃料的燃烧中获得的内能.燃料的燃烧是一种化学变化，在燃烧过程中，燃料的化学能转化为内能，也确实是常说的开释能量.
2.燃料热值的意义
燃料的种类专门多，由于燃料的成份不同，相同质量的不同燃料在完全燃烧时放出热量不同，在物理学中就用燃料的热值来表示燃料在完全燃烧时放热本领的大小.也确实是我们俗语中的：燃料顶烧不顶烧.
3.定义
1kg的某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值.
由定义可知热值的单位是“J/kg”.
4.热值的物理意义
表示一定质量的燃料在完全燃烧时所放出热量的多少.如木炭的热值为3.4×107J/kg，它表示：1kg的木炭完全燃烧时所放出的热量是3.4×107J.同种燃料的热值相同，不同燃料的热值不同.
5.放出热量的运算
假如用m表示完全燃烧燃料的质量，用q表示该种燃料的热值，用Q放表示燃料完全燃烧时所放出的热量，则：Q放=m·q
其中：m的单位是kg,q的单位是J/kg，Q放的单位是J.
注意
正确明白得燃料的热值：
(1)明白得热值的物理意义是本节的重点。关于热值的定义，我们要抓住其中的三个：1kg;某种燃料;完全燃烧.
“1kg”出热值是针对一定质量的燃料而言的，这一定质量是1kg.假如燃烧的不是1kg的燃料。那么，完全燃烧时放出的热量值与热值的大小便不同.
“某种燃料”是说明热值与燃料的种类有关.确定的燃料才有确定的热值，不同的燃料有不同的热值，由此可见，热值反映了燃料的燃烧特性。热值大，反映1kg的这种燃料完全燃烧时放出的热量多，或者说，化学能转化成的内能多.“完全燃烧”的含义是烧完、烧尽.1kg的某种燃料，只有在完全燃烧时放出的热量才是这种燃料的热值，假如没有完全燃烧放出的热量就比热值小.
(2)热值反映了所有能燃烧的物质的一种性质，反映了不同燃料在燃烧过程中，化学能转化为内能的本领的大小，也确实是说，它是燃料本身的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃烧的形状、质量、体积是否完全燃烧均没有关系.
三、燃料的有效利用
1.阻碍燃料有效利用的因素
一是燃料不可能完全燃烧;二是燃料燃烧放出的热量散失专门多，只有一小部分被有效利用.
2.炉子的效率
炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比叫做炉子的效率.
现代化大型锅炉的效率可达90%以上，一样小型锅炉的效率不足60%.
3.提高燃料利用率的方法
提高燃料的利用率是节约能的重要措施.把固体燃料磨成粉末吹进炉膛燃烧，加大送风量，可使燃料燃烧得更充分，加大受热面积，可减小烟气带走的热量，这些差不多上提高炉子的效率和燃料利用率的具体措施.
四、补充知识：热机效率
(一)热机能量的缺失
1.燃料未能完全燃烧
由于燃料的优劣，内燃机汽缸与活塞的密封程度等缘故，热机不可能将燃料完全燃烧，这必将有一部分能量缺失.只是，那个地点缺失的能量专门小.
2.废气带走专门大一部分能量
四冲程内燃机的一个工作循环中用气冲程将汽缸中的废气排放掉，但现在废气的温度仍专门高，内能较大.
3.一部分能量消耗在散热上
热机大部分是由金属组成，金属是热的良导体，传递了部分燃料燃烧所开释的热量，因此散热也是能量缺失的一个方面.
4.克服摩擦做功
活塞和曲轴在运动时要克服摩擦做功，这部分能量也要靠燃料燃烧的内能来提供.
(二)热机的效率
1.定义：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧所开释的能量之比.
2.公式：η=×100%
注意
由于热机在工作过程中，总有能量缺失，因此热机的效率总小于1，汽油机的效率为20%～30%，柴油机的效率为30%～45%.柴油机的效率比汽油机的效率高，这要紧是因为柴油机的构造和工作过程与汽油机有所不同，柴油机在压缩冲程中的压缩比比汽油机更大.
(三)提高热机效率的要紧途径
1.使燃料充分燃烧.
2.尽量减少各种热缺失.
3.在热机的设计和制造上，采纳先进的技术.
4.使用时，注意保养，保证良好的润滑，合理调整运动零件之间的间隙，减小因克服摩擦阻力而额外消耗的功.
五、环境污染
1.废气污染
热机燃料在燃烧过程中能放出一定量的有毒气体和粉尘，这些气体和粉尘都会污染空气，有害于人类的健康和动植物的正常生长，产生的酸雨有害于农、林、渔业.
导致都市空气污染的要紧缘故是各种车辆排放的废气;导致环境污染的要紧缘故是燃料燃烧后的废气、废渣以及各种废液的排放.
2.噪声污染
热机以及热机带动的机器产生的噪声是环境污染的又一方面.
五、环境爱护措施
1.改进燃烧设备，排除烟尘.
2.提高燃料的综合利用，采取集中供热.
在北方的取暖设备中，确实是采纳锅炉烧的水蒸气供给各家各户的散热管，如此就减少了大气污染;在都市中使用管道煤气和液化气，提高了燃料的利用率，也改善了环境.
3.充分开发利用污染少和无污染的能.如人们正在想方法利用太阳能.
4.在内燃机排气管上安装消声器，以减少噪声污染.
基础训练
一、单选题
1．中国南海海底探明有大量的“可燃冰”，可燃冰是一种洁净的新能．同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的让凌达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”相比煤气具有更大的（ ）
A．热值 B．密度 C．比热容 D．质量
【答案】A
【详解】在同等条件下，包含质量相同，“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”的热值很大，故BCD错误，A正确．故选A．
点睛：利用下列概念分析判断：1kg的某种物质温度升高或降低1℃，吸收或放出的热量叫这种物质的比热容；1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值；物体所含物质的多少叫质量；单位体积的质量叫物体密度．
2．湛江东海岛钢铁基地项目正式获国家发改委核准批复．该项目在投产后，环境保护问题成了社会各界关注的焦点．为了控制污染，下列做法不可行的是
A．大力开发、利用太阳能和风能 B．工业废弃物与生活垃圾分类回收
C．改进消烟和除尘装置，提高其性能 D．将大量的工业废水直接排入大海
【答案】D
【详解】A、太阳能和风能，是清洁无污染的新能，利用它们有利于保护环境，故A不符合题意； B、工业废弃物与生活垃圾分类回收，可以节约资和保护环境，故B不符合题意；C、改进消烟和除尘装置，提高其性能，可以保护大气，有利于保护环境，故C不符合题意；D、将大量的工业废水直接排入大海，会造成水污染，不利于保护环境，故D符合题意．故选D．
点睛：根据各种行为能产生的后果考虑本题，分析哪些属于污染情况，在平时生活中应当注意这方面．
3．用相同的电加热器分别对质量相等的甲和乙两种液体加热（不计热量损失）如图是甲和乙的温度随加热时间变化的图像，下列说法正确的是（ ）
A．甲和乙升高相同的温度，乙吸收热量较少 B．甲的比热容与乙的比热容之比为1：3
C．甲乙都加热t时间，乙吸收热量比吸收热量多 D．甲的比热容与乙的比热容之比为1：2
【答案】D
【详解】由图象可以看出，当升高的温度相同时，乙的加热时间更长，说明乙吸收的热量更多，故A错误；两种质量相等、初始温度也相同的不同液体，分别用两只完全相同的酒精灯加热，相同的时间内吸收的热量相等，故C错误；利用热量的计算公式Q＝cm△t可知,在质量相等、吸收的热量也相同时, 乙的温度升高20℃,甲的温度升高40℃,由公式c＝Q/m△t知，甲与乙的比热容之比为1:2，故D正确，B错误．
4．煤的热值大于干木柴的热值，这里是指（ ）
A．煤比干木柴含有的热量多一些
B．烧煤比烧干木柴产生的温度高一些
C．烧煤比烧干木烧产生的热量多一些
D．要使它们放出相同的热量，烧煤用的质量较少
【答案】D
【分析】1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值，煤的热值比木柴的热值大，说明相同质量的煤和木柴完全燃烧，煤放出的热量多。
【详解】燃料的热值是指每千克燃料完全燃烧放出的热量，煤的热值大于干木柴的热值，是指要使它们放出相同的热量，烧的煤比烧的干木柴质量要少。
故选D。
5．质量为5kg的汽油，用去一半后，剩下的汽油（ ）
A．密度、比热容、热值都变为原来的一半
B．密度不变，比热容、热值变为原来的一半
C．密度、比热容变为原来的一半，热值不变
D．密度、比热容、热值都不变
【答案】D
【详解】密度、比热容、热值三个物理量，是从不同的角度来描述物质的特性，同种物质的密度、比热容、热值只与物质的种类和状态有关，是一般不发生变化的量，质量为5kg的汽油用去一半后，质量、体积发生变化，但剩下的汽油的密度、比热容、热值都不变，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
6．燃烧甲、乙两种燃料，甲放出的热量比乙多，则
A．甲的质量一定大 B．甲的热值一定大 C．甲的比热容一定大 D．条件不足无法判断
【答案】D
【详解】热值是完全燃烧1kg的燃料放出的热量．热量燃烧放热的多少跟热值和燃料的质量有关．燃烧甲、乙两种燃料，甲放出的热量比乙多，可能是热值一定，甲的质量大甲放出的热量多；也可能是甲乙的质量相同，甲燃料的热值大，甲放出的热量比乙多．所以条件不足无法判断．
7．关于燃料的热值，下列说法正确的是（　　）
A．燃料燃烧时，质量越大，热值越大
B．燃料不完全燃烧的热值比完全燃烧时的热值小
C．燃料的热值与燃料的种类有关，与燃料的质量和放出热量的多少无关
D．采用热值大的燃料，可以提高热机的效率
【答案】C
【详解】A．燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，叙述错误；
B．燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧程度无关，叙述错误；
C．燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的质量和燃烧状况无关，叙述正确；
D.热机的效率与燃料的热值无关，叙述错误。
故选C。
【点睛】单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值，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。
8．地球是人类共同的家园．以下措施不属于水资浪费或污染的是（ ）
A．向河中排放未经净化处理的污水
B．把生产生活垃圾倒入河流或水塘
C．在河中放养鱼类
D．通过水泵把污水注入一百多米深的地下
【答案】C
【详解】解：A、向河中排放未经净化处理的污水，严重污染河水，不符合题意；
B、把生产生活垃圾倒入河流或水塘，污染河流和池塘，不符合题意；
C、在河水中养鱼，属于水资的利用，合理养殖不会造成水污染，符合题意；
D、通过水泵把污水注入一百多米深的地下，会污染土壤和地下水，不符合题意．
故选C．
考点：能的利用和对环境的危害．
专题：能的利用与发展．
分析：我国是水资缺乏的国家，水资日益紧缺，水来之不易．我们要节约每一滴水，从生活细节中做起．
点评：我国是一个水资比较紧缺的国家，但却存在着水资严重浪费和水环境严重污染的现象，节约用水、保护水不被污染要从我们身边的小事做起．
9．铁的比热容大于铜的比热容，质量相等的铁块和铜块放出了相等的热量，则
A．铜块的末温高
B．铁块的末温高
C．铜块的温度降低得多
D．铁块的温度降低得多
【答案】C
【详解】试题分析：根据吸放热公式Q=cmΔt可知，当质量和放热都相同时，温度的变化量与比热容成反比，由于铁的比热容大于铜的比热容，所以铁温度的变化量小于铜温度的变化量，由于放热时，温度都是降低的，所以铜块的温度降低得多，故应选C．
【考点定位】比热容
二、多选题
10．下列四幅图中，属于利用做功改变物体内能的（　　）
A． 双手摩擦能发热 B． 烧水时水温升高
C． 锯木材锯子发烫 D． 钻木取火
【答案】ACD
【详解】A．双手摩擦能发热，是通过做功改变内能，故符合题意；
B．烧水时水温升高，是热量发生了转移，是通过热传递改变内能，故不符合题意；
C．锯木材锯子发烫，是通过做功改变内能，故符合题意；
D．钻木取火属摩擦生热，是通过做功改变内能，故符合题意．
【点睛】解决此类问题要知道改变物体内能的方式有两种：做功和热传递；热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程．
11．下列关于热值的说法中正确的是（　　）
A．燃料燃烧时，用的燃料越多，获得的热值越大
B．燃料燃烧时，放出的热量越多，这种燃料的热值越大
C．相同质量的不同燃料完全燃烧时，放出热量较多的燃料，热值较大
D．不同的燃料完全燃烧，放出相同热量时，所用质量较少的燃料，热值越大
【答案】CD
【详解】AB．燃料的热值只与燃料的种类有关，与放出热量的多少、燃料的质量和燃料的燃烧程度无关，故AB错误；
C．相同质量的不同燃料完全燃烧时，放出热量越大的燃料，燃料热值越大，故C正确；
D．不同的燃料完全燃烧，放出相同热量，所用燃料的质量越少，热值越大，故D正确。
故选CD。
【点睛】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。据此分析判断。
三、填空题
12．豆浆机的机头主要由一个电热器和一个电动机带动的打浆器组成，制作豆浆的过程是先加热，再打浆，再加热煮熟，即加热和打浆交替进行．由此可知，豆浆机中的电动机和电热器是_______联的，若把1.5kg的清水放入豆浆机中，从25℃加热到85℃，水吸收的热量是_______J，在加热过程中，电能转化为_______能。[c水=4.2×103J／(kg·℃)]
【答案】 并 3.78×105 内
【详解】[1]由题意知加热和打浆交替进行，工作互不影响，故电动机和电热器是并联的。
[2]温度的变化量
Δt=85℃-25℃=60℃
水吸收的热量为
Q吸= c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×60℃=3 .78×105J
[3]在加热过程中将电能转化为内能，使水的内能增加。
13．一块金属的质量是2kg，吸收780J的热量时，温度升高1℃，则该金属的比热容是多少？
【答案】0.39×103J/（kg ℃）
【详解】由Q吸＝cm△t可得金属的比热容：c＝ ＝ ＝0.39×103J/（kg ℃）．
点睛：已知金属块的质量、升高的温度值、吸收的热量，利用Q吸＝cm△t求金属的比热容．
14．酒精的热值是3.0×107J／kg，酒精炉里装有100g酒精，若燃烧掉一半，放出的热量是_________J，剩余一半的热值是__________．
【答案】 1.5×106 3.0×107 J/Kg
【详解】试题分析：由于酒精燃烧一半，所以放出的热量：；热值是物质的一种特性，与物质的种类有关，与质量无关，所以热值仍然是3.0×107J／kg．
考点：燃料的热值、热量的计算
点评：解决本题的关键是熟知热量的计算公式以及了解热值的含义
15．家用热水器是以天然气为燃料给水加热的。已知天然气的热值为4.0×107 J/m3，完全燃烧2.1 m3的天然气可以获得________J的热量；不计热量损失，这些热量可以使500 kg的水温度升高________℃。 [c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
【答案】 8.4×107 40
【详解】[1]完全燃烧2.1m3的天然气可以获得热量
[2]根据公式可得，可使水升高的温度为
四、计算题
16．小明家的太阳能热水器，水箱容积是200L．小明进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器的水箱装满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃．求：
(1)水箱中水的质量，水吸收的热量．[c水＝4.2×103J/(kg．℃)]
(2)如果水吸收的这些热量由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为40%，至少需要燃烧多少煤气？(煤气的热值q＝4.2×107J/kg)
【答案】（1）200kg （2）2.1×107J （3）1.25Kg
【详解】(1)水箱中水的体积V=200L=200dm3，=0.2m3，由ρ=得，水箱中水的质量：
m=ρV=1.0×103kg/m3×0.2m3=200kg，(2)水箱中水吸收的热量：
Q吸=cm(t t0)=4.2×103J/(kg ℃)×200kg×(45℃ 20℃)=2.1×107J，
(3)由η=得，完全燃烧煤气放出的热量：Q放===5.25×107J，
由Q放=mq得，需要燃烧煤气的质量：m= ==1.25kg，
17．在标准大气压下，将质量为100 g的铜块从沸水中取出，迅速放入质量为100 g、温度为10 ℃的某液体中，混合后的共同温度是25℃。若不计热量损失，求这种液体的比热容为多少？[c铜＝0.4×103 J/(kg·℃)]
【答案】2.0×103 J/(kg·℃)
【详解】铜块的质量
铜块放出的热量
若不计热量损失，这些热量被液体吸收，即
＝0.1kg
18．一个热水袋内装有质量为1kg的水，在水温从100℃降到40℃的过程中，水放出的热量是多少？[水的比热容为4．2×103J/（kg·℃）
【答案】Q吸=2.52×105J
【详解】试题分析：知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用放热公式Q放=cm△t求水放出的热量；Q放=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（100℃-40℃）=2.52×105J．
考点：热量的计算
点评：解决本题的关键是学生对放热公式Q放=cm△t的掌握和运用，属于基础题目．
19．在一标准大气压下，将50L的水从40℃加热到沸点．求：
（1）水需要吸收的热量
（2）提供这些热量，需要完全燃烧焦炭的质量（q焦炭=3.0×107J/kg）．
【答案】（1）1.26×107J；（2）0.42kg．
【详解】（1）水的体积：
V=50L=50dm3=0.05m3，
由ρ=m/V得，水的质量：
m=ρV=1.0×103kg/m3×0.05m3=50kg，
在一标准大气压下，水的沸点t=100℃，则水需要吸收的热量：
Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg ℃）×50kg×（100-40）℃=1.26×107J；
（2）由题意知，焦碳完全燃烧放出的热量：
Q放=Q吸=1.26×107J，
由Q放=mq得，需要完全燃烧焦碳的质量：
m焦炭===0.42kg．
20．某学校锅炉用天然气作燃料给水加热．已知天然气的热值为4.0×107J/m3（不计热量损失）．
（1）完全燃烧4.2m3的天然气可以获得多少热量？
（2）这些热量可以使1000kg的水从30℃升高到多少℃？
【答案】（1）1.68×108J．（2）70℃．
【详解】试题分析： 由题意知：（1）天然气的热值为q=4.0×107J/m3，完全燃烧V=4.2m3的天然气可以获得热量Q=Vq=4.2m3×4.0×107J/m3=1.68×108J．（2）Q吸=Q=1.68×108J，c=4.2×103J/(kg ℃)，t0=30℃，则升高到温度．
【考点定位】热量的相关计算．
五、实验题
21．（1）某同学用如图装置测酒精的热值．加热前酒精灯的质量为m1，加热一段时间后变为m2；烧杯中水的质量为M，水的初温t1，末温t2，水的比热容用c表示．用以上符号表达该同学测酒精热值的计算式： _____．该同学测算发现，测量值比课本中的“标准值”小很多，请你写一条产生该误差的原因： _____．
（2）有一种“涡轮增压”（T型）轿车，通过给发动机更足量的空气使汽油更充分地燃烧，比普通轿车（L型）更节能，排气更清洁．同样的汽油（如97#）加在T型轿车内比加在L型轿车内热值 _____（填“更大”或“一样大”或“更小”）．
【答案】 没有考虑热量的散失 一样大
【详解】试题分析： （1）水吸收的热量Q吸=cm（t2﹣t1），酒精灯放出的热量Q放=Q吸=cm（t2﹣t1），
燃烧酒精的质量m=m1﹣m2，
由热值公式Q=mq
所以酒精的热值q==；
测量值比课本中的“标准值”小很多，是因为没有考虑在加热过程中有部分热量的散失；
（2）热值是燃料的一种特性，和燃料是否充分燃烧无关，所以同样的汽油（如97#）的热值是一样大的．
考点： 热量计算、热值计算．
六、综合题
22．阅读短文，回答文后的问题
风寒温度
人们都有这样的体验：走在街上，穿着的衣服感觉冷暖刚好适宜，这时突然起了一阵大风，顿时感觉周身寒冷，这就是风寒效应，风寒效应会影响人们对冷的感觉，导致人体感觉的温度与温度计的示数有明显的差别，原来，人体的主要散热部位是皮肤，通过皮肤红外辐射、接触传导热量、冷热空气对流和汗液蒸发等方式散热。当无风时，在人体皮肤和周围空气之间，有一个比较稳定的空气层，由于空气是热的不良导体，可以起到保温作用；当刮风时，稳定的空气保温层不断被新来的冷空气所代替，并把热量带走．风速越大，人体散失的热量越快、越多，人也就感觉越寒冷．科学家提出用风寒温度描述刮风时人体皮肤感觉的温度．并通过大量实验找出了风寒温度和风速的关系，下表是在气温为5℃时，风寒温度和风速的关系。
风速（km/h） 0 10 20 30 40
风寒温度（℃） 5 3 1 -1 -3
（1）风会使人感觉更寒冷的原因主要是加强了下列哪种散热方式( )
A．辐射 B．传导 C．对流 D．汗液蒸发
（2）一个质量为50kg的人散失热量4.2×105J，如果人体没有产生相应的热量，则体温将下降______℃；［人体的比热容取4.2×103J/(kg·℃)］
（3）利用表格给出的数据作出风寒温度—风速图像。( )
（4）当气温为5℃，风速为35km/h时，地面的水会结冰吗？
答：_______；
（5）根据所给数据，用T表示风寒温度，t表示气温，v表示风速，请你写出三者关系的表达式：______________。
【答案】 C； 2 不会 T=t-0.2v
【详解】(1)[1]风加速了人体周围空气流动速度，加快了对流，是通过对流这种散热方式；故选C。
(2)[2]降低的温度：
Δt==2℃
(3)[3]由表中数据做出图像如图所示：
(4)[4]当气温为5℃，风速为35km/h时，虽然风寒温度为-2℃，但地表温度高，地面的水不会结冰。
(5)[5]由图象可知，当温度一定时，风寒温度与风速成正比，设关系式为T=kv+b，将v=0，T=5℃代入得：b=5℃，把v=10km/h，T=3℃，代入解得，k=-0.2，则关系式为T=t-0.2v。

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