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（6）热机的效率——八年级物理人教版（2024）暑假作业
知识预习
知识点1 燃料的热值
1.定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比。
2.数值：1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
3.单位：焦/千克，即“J/kg”。
4.公式：，其中Q 表示燃料完全燃烧放出的热量，m 表示燃料的质量，q 表示该燃料的热值。
5.物理意义：表示燃料完全燃烧时放热本领大小。
相关热量计算
（1）固体或液体燃料完全燃烧放出的热量：。
（2）气体燃料完全燃烧放出的热量：。
知识点2 热机的效率
1.定义：热机工作时，用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比叫热机的效率。
2.表达式：。热机在工作过程中总有能量损失，因此热机的效率总小于1。
3.物理意义：热机效率表示了使用热机时对燃料的利用率的高低，因此热机效率是描述热机性能的一个重要指标。
4.提高燃料利用率的途径：
a.让燃料充分燃烧；
b.减少热量（能量）的散失；
c.设法利用废气的能量；
d.保证良好的润滑。
即时练习
1.2024年5月，我国首款百公斤级车载液氢系统“赛道1000”研制成功，可助力氢能重卡突破1000km续航里程，这是我国将液氢应用于交通运输领域的重大技术突破（）。下列说法正确的是( )
A.氢能属于清洁能源
B.100kg的液氢含有的热量高达
C.若液氢没有完全燃烧，其热值会降低
D.氢能重卡排放的尾气温度越高，其热机效率越高
2.一袋零食的营养成分表上标有“2000kJ/100g”字样。该标识的含义与以下物理量的含义类似的是( )
A.热量 B.热值 C.比热容 D.内能
3.现代火箭常用液态氢作燃料，这是因为液态氢具有( )
A.较大的比热容 B.较大的内能 C.较大的热值 D.较多的热量
4.若把一整瓶煤油倒掉一半，则与原来整瓶煤油相比，剩下半瓶煤油的( )
A.比热容和热值都不变 B.比热容和热值都变小
C.比热容变小，热值不变 D.比热容不变，热值变小
5.2024年4月25日，搭载着神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。下列说法正确的是( )
A.火箭的燃料燃烧得越充分，热值越大
B.火箭发动机工作过程中的热机效率是100%
C.火箭里液氢燃料的温度低至-253℃，内能为零
D.用液氢做燃料是因为完全燃烧1kg液氢会放出更多的热量
6.使用液态氢作为火箭燃料，主要是因为液态氢具有( )
A.较小的密度 B.较大的热值
C.较低的沸点 D.较大的比热容
7.内燃机的能量流向图如图所示。内燃机的效率为( )
A.7% B.28% C.31% D.34%
8.吉利牌“涡轮增压”（T型）轿车，通过给发动机更足量空气使汽油更充分地燃烧（L型）更节能，排气更清洁，同型号的汽油加在T型轿车与加在L型轿车相比，热值_________（选填“更大”、“一样大”或“更小”）；为防止发动机温度过高，用水进行冷却，这是利用水的_________较大；若汽油机曲轴的转速为3000r/min，汽油机每秒内对外做功_________次。
9.如图所示，2024年10月30日，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号F遥十九号运载火箭，成功将神舟十九号载人飞船送入预定轨道。运载火箭使用液氢作为燃料主要原因是液氢具有较大的_______（选填“热值”或“比热容”）。液氢燃料质量减少，热值_______（选填“变大”“变小”或“不变”）。
答案以及解析
1.答案：A
解析：与其他燃料相比，氢燃烧时最清洁，除生成水和少量氮化氢外不会产生诸如一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、铅化物和粉尘颗粒等对环境有害的污染物质，属于清洁能源，故A正确；
热量是过程量，不能说含有的热量的多少，故B错误；
热值与燃料的种类有关，与燃料完全燃烧与否无关，液氢没有完全燃烧，其热值不变，故C错误；
氢能重卡排放的尾气温度越高，热量损失越大，其热机效率越低，故D错误。
故选A。
2.答案：B
解析：成分表上标识的单位是kJ/100g，热量和内能的单位是J，热值的单位是J/kg，比热容的单位是J/(kg·℃)，该标识的含义与热值的含义类似，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
3.答案：C
解析：运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量；
故选C.
4.答案：A
解析：比热容与热值都是物质的本质特性，与物质的质量无关；所以将一瓶煤油倒掉一半，则留下的一半的比热容和热值都不变，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
5.答案：D
解析：A.燃料的热值大小与燃料燃烧放出的热量，燃料的质量以及是否充分燃烧无关，故A错误；
B.火箭发动机工作过程中必然有能量损失，热机效率不可能达到100%，故B错误；
C.任何物体在任何温度下都具有内能，因此火箭里液氢燃料的温度低至-253℃，内能也不为零，故C错误；
D.用液氢做燃料是因为氢的热值大，即完全燃烧1kg液氢会放出更多的热量，故D正确。
故选D。
6.答案：B
解析：使用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
7.答案：D
解析：
8.答案：一样大；比热容；25
解析：热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃烧情况无关，因此热值不变。
用水做冷却剂，是因为质量和升高相同的温度时，水的比热容大，吸收的热量多，能带走更多的热量。
汽油机曲轴的转速为3000r/min，即50r/s，已知曲轴每转2圈，对外做功1次，则该汽油机每秒内对外做功25次。
9.答案：热值；不变
解析：运载火箭使用液氢作为燃料是因为液态氢具有较大的热值，燃烧相同质量的液氢与其他燃料相比，由于液氢的热值较大，可以放出更多的热量。
热值是燃料的一种属性，大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量、放出热量的多少以及燃料的燃烧程度等无关，所以液氢燃料质量减少，热值不变。

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