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(共24张PPT)
章末复习与提高
第14章　内能的利用
内能
机械能
内能
内能
机械能
完全燃烧
有用功
η＝
考点一　 能量的转化与守恒
有关能量的转化和守恒定律，下列说法正确的是（　D　）
A. 能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化
B. 能量守恒定律只适用于能量转化过程
C. “摩擦生热”是创造了热，它不符合能量守恒定律
D. 根据能量守恒定律，宇宙中的能量总和不变
D
考点二　 热机的四冲程
如图1所示，先在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团蘸了乙
醚的棉花，然后迅速压下活塞，对筒内空气做了功，使空气的内能增
加，温度升高，达到乙醚着火点。如图2是汽油机工作时各冲程的示意
图，其中原理与图1实验相同的是 。如果该汽油机飞轮转速是1
800 r/min，则它每秒钟对外做功 次。
B　
15　
考点三　 燃料的热值
下面关于热值的理解正确的是（　D　）
A. 1 kg酒精燃烧放出1.5×107 J热量，则酒精的热值为1.5×107 J/kg
B. 热值越大的燃料燃烧放出的热量也越多
C. 1 kg酒精用掉一半，热值也变为原来的一半
D. 单位质量的燃料完全燃烧释放出的热量叫热值
D
考点四　 热效率的计算
为进一步推进垃圾分类工作，某区城管执法局开展“垃圾分类，
绿色环保”公益活动。在一定条件下，1 t分类后的垃圾能“榨”出11.5
kg的燃料油。若某小区每天产生2 t垃圾[q燃料油＝4.0×107 J/kg，q汽油＝
4.6×107 J/kg， c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]，则：
（1）2 t垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧放出的热量为多少？
解：（1）2 t垃圾“榨”出燃料油的质量：
m油＝11.5 kg×2＝23 kg
这些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧放出的热量：
Q放＝m油q＝23 kg×4.0×107 J/kg＝9.2×108 J
（2）这些热量相当于完全燃烧多少千克汽油？
（2）根据Q放＝mq可知，完全燃烧汽油的质量：
m汽油＝＝＝20 kg
（3）若用这些热量加热水，加热效率为21％，可将多少千克的水温度
升高40 ℃？
（3）由题知，水吸收的热量：
Q吸＝Q放η＝9.2×108 J×21％＝1.932×108 J
由Q吸＝cmΔt得水的质量：
m＝＝＝
1 150 kg
考点五　 热机的效率
如图是新农村建设中广泛使用的一种小型农用柴油机，该柴油机
为单缸四冲程内燃机，输出功率为8 kW。正常工作1 min，柴油机输出
的有用功为 J，这段时间内消耗柴油0.03 kg，则柴油机的
效率为 。（q柴油＝4.0×107 J/kg）
4.8×105　
40％　
一、选择题
1. 对于热值的理解，以下说法正确的是（　A　）
A. 热值是燃料的一种性质，热值大小与燃料放热的多少无关
B. 燃料没有燃烧，燃料的热值就为零
C. 1 kg的酒精用掉一半，热值也变为原来的一半
D. 热值反映燃料燃烧放热的能力，当燃料不能完全燃烧时，其热值减小
A
2. （2025·重庆育才）2024年9月25日，中科宇航“力箭一号”遥四运载
火箭宛如一条腾飞的巨龙在酒泉卫星发射中心成功发射，如图所示。下
列说法正确的是（　B　）
A. 火箭点火升空的过程中，机械能转化为内能
B. 火箭使用液氢作燃料，利用了液氢的热值大
C. 火箭发动机是最高效的热机，其效率非常接近100％
D. 火箭喷出燃气后，周围温度升高，空气分子的热运动
减缓
（第2题）
B
3. 下列关于汽油机四个冲程的描述正确的是（　A　）
A. 吸气冲程中，汽油和空气的混合物进入气缸
B. 压缩冲程中，通过做功的方式使气缸内气体的内能减小
C. 做功冲程中，燃料燃烧释放的能量全部转化为了机械能
D. 排气冲程中，有能量的转化，机械能转化为了内能
A
4. （2025·成都七中）小马同学在比较“沙子和水的吸热本领”时，选
用了两套完全相同的加热仪器给质量都是0.2 kg的沙子和水加热。根据
实验记录的数据，他绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图像，如
图所示。已知酒精的热值q＝3.0×107 J/kg，加热时，酒精灯平均每分
钟消耗0.3 g酒精。已知水的比热容c水＝4.2×103 J/（kg·℃），则下列
说法正确的是（　C　）
A. 实验开始时，必须控制沙子和水的初温相等
B. 图中甲是水的吸热升温图像
C. 这14 min内，酒精灯的加热效率为20％
D. 沙子的比热容为1.5×103 J/（kg·℃）
（第4题）
C
二、填空题
5. 如图所示，“天舟五号”货运飞船在“长征七号”火箭的稳稳托举下，满载货物冲入云霄，跨越星海奔赴天宫。火箭喷气发动机将燃料燃烧后燃气的内能转化为火箭的 能，这个能量转化过程与四冲程
汽油机的 冲程能量转化相同。
（第5题）
机械　
做功　
6. 如图所示是四冲程汽油机工作过程的 冲程，在这个冲程中，活塞向 运动，该冲程将
能转化为 能。
（第6题）
压缩　
上　
机械　
内　
7. 食用油最适宜的烹饪温度在150 ℃至180 ℃之间。用天然气将质量为
0.014 kg的食用油从室温20 ℃加热到170 ℃，天然气完全燃烧释放出的
热量有56％被食用油吸收，则食用油吸收了 J热量，燃烧
了 m3的天然气。[c食用油＝2.0×103 J/（kg·℃），q天然气＝
3.75×107 J/m3]若将天然气完全燃烧释放的这些热量用来给质量为40 g、初温为80 ℃的水加热，则水的温度可以上升到 ℃。[假设加热效率不变，当地的气压等于一个标准大气压，c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]
4 200　
2×10－4　
100　
8. （2024·日照）有一种小型单缸四冲程汽油机，每个工作循环做功500
J，曲轴的转速为300 r/min，每分钟消耗汽油5 g，则该内燃机的功率
是 W，机械效率约是 。（q汽油＝4.6×107 J/kg）
1 250　
32.6％　
三、实验探究题
9. 如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10
g，烧杯内液体的质量也相同。
（第9题）
（1）选择甲、乙两图进行实验，实验时通过观察
来比较两种燃料的热值大小；比较不同物质的比热容，应选
择 两图进行实验，实验通过 来反映
物体吸热的多少。
液体升高的温
度　
甲、丙　
加热时间的长短　
（2）比较不同物质的比热容，选用上图合适装置加热相同一段时间
后，液体a升温多，由此可知：质量相同的液体a与b，升高相同的温度
时，液体a吸收的热量 （选填“大于”或“小于”）液体b吸收
的热量。
小于　
（第9题）
（3）若甲图烧杯中为50 mL的水，1 g酒精完全燃烧后温度计示数升高
了20 ℃，试计算：[c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]
①若酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则酒精的热值
是 J/kg；
②这样算出的热值与标准值相比 （选填“偏大”“偏小”或
“一样”）。
4.2×106　
偏小　
（第9题）
四、计算论述题
10. 环境小组的同学在研究性活动中对小明家新装燃气热水器（如图
甲）耗能进行测试，按表中热水器铭牌事先在热水器水箱中注满水，将
与计算机相连的红外线热传感器接入热水器水箱后，开始加热。计算机
显示出热水器中水的温度随时间变化的图像如图乙所示。[水的密度ρ＝
1.0×103 kg/m3，水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃），天然气的热值约
为4×107 J/m3]问：
××型燃气热水器 能耗等级 热效率 容量/L 适应水压/MPa
适用：天然气 Ⅱ 75％ 15 0.02～0.8
（1）加热4 min，水吸收的热量为多少？
解：（1）水的体积：
V水＝15 L＝15 dm3＝1.5×10－2 m3
水的质量：
m水＝ρ水V水＝1×103 kg/m3×1.5×10－2 m3
＝15 kg
由图像可知，加热4 min，水的温度从20 ℃升高到70 ℃，水吸收的热量：
Q吸＝c水m水（t－t0）＝4.2×103 J/（kg·℃）×15 kg×（70 ℃－20
℃）＝3.15×106 J
甲 乙
（第10题）
（2）加热4 min，消耗了多少立方米的天然气？
（2）天然气完全燃烧放出的热量：
Q放＝＝＝4.2×106 J
由Q放＝Vq可得需要完全燃烧天然气的体积：
V气＝＝＝0.105 m3
11. （2024·山西）山西拥有丰富的历史文化遗产。暑假期间小明一家从
平遥古城自驾前往五台山，进行古建筑研学旅行。平遥古城到五台山全
程约360 km，驾车前往大约需要4 h。（汽油的热值q取4.5×107 J/kg，
汽油的密度ρ取0.8×103 kg/m3）
（1）求汽车的平均速度；
解：（1）汽车的平均速度：
v＝＝＝90 km/h
（2）汽车全程消耗汽油25 L，求汽油完全燃烧放出的热量Q；
（2）消耗汽油的质量：
m＝ρV＝0.8×103 kg/m3×2.5×10－2 m3＝20 kg
则汽油完全燃烧释放的热量：
Q＝qm＝4.5×107 J/kg×20 kg＝9×108 J
（3）若汽车发动机全程的平均功率为25 kW，求汽车发动机的效率。
（3）汽车发动机做的机械功：
W＝Pt＝25×103 W×4×3 600 s＝3.6×108 J
则发动机的机械效率：
η＝＝＝40％
易错点一　对热值和热机效率相关概念的理解1
1. 判断对错。（对的画“√”，错的画“×”）
（1）煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量一定比燃烧木柴
放出的热量多。 （　×　）
（2）燃料的热值与燃料是否完全燃烧无关。 （　√　）
（3）燃料不同，热值一定不同。 （　×　）
（4）热值大的燃料燃烧时放出的热量一定多。 （　×　）
（5）燃料燃烧得越完全，燃料的热值越大。 （　×　）
×
√
×
×
×
（6）燃料的热值与燃料的种类有关，与燃料的质量和体积无关。
（　√　）
（7）汽车尾气中的“汽油味”越浓，燃料燃烧得越不充分，这会降低
燃料的热值。 （　×　）
（8）为了提高锅炉的效率，一定要用热值高的燃料。 （　×　）
（9）燃烧相同燃料，热机做的有用功越多，热机的效率越高。
（　√　）
（10）热机工作时，燃料燃烧越充分，燃料的热值就越大，热机的效率
就越高。 （　×　）
√
×
×
√
×
（11）燃料的热值越大，它完全燃烧所放出的热量就越多。
（　×　）
（12）热机中的做功冲程是将内能转化为机械能。 （　√　）
（13）热量总是从内能多的物体传递到内能少的物体。 （　×　）
×
√
×
易错点二　混淆内燃机工作时的能量转化1
2. 如图所示，图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图，C图
是 冲程。汽油机的工作示意图中， （选填字母）图冲程
与E图演示实验的能量转化过程相同。
（第2题）
做功　
B　(共9张PPT)
第1节　能量的转化与守恒
第14章　内能的利用
知识点一　能量的转化25
各种形式的能在一定条件下都可以相互转化，如教材第21页图14.1－2
所示。
（2024·湖南）有关能量的转移、转化和利用，下列说法正确的是
（　C　）
A. 电烤炉取暖，是电能转移到人体
B. 钻木取火，是内能转化为机械能
C. 中医提倡的热水泡脚，是通过热传递的方式增大脚部的内能
D. 用嘴对着手哈气取暖，主要是通过做功的方式增大手的内能
C
同步变式拓展
1. 下列说法中正确的是（　D　）
A. 在酒精燃烧放热的过程中，内能转化为化学能
B. 电风扇工作时，将机械能转化为电能
C. 干电池给灯泡供电时，将电能转化为化学能
D. 在阳光照射时，太阳能电池将太阳能转化为电能
（第2题）
D
2. 如图所示，枪虾的大鳌从张开到快速闭合的过程中，其肌肉做功，把身体储存的 能转化为大鳌的
能，进而挤出速度很大的水柱。
化学　
机械　
知识点二　能量守恒定律25
1. 内容：能量既不会凭空 ，也不会凭空 ，它只会从
一种形式 为其他形式，或者从一个物体 到其他物体，
而在 和 的过程中，能量的总量保持 。
2. 说明：
（1）能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。
（2）能量守恒定律是人类认识自然、利用自然的有力武器。传说中的
永动机不可能制成。
注：生活中“消耗能量”“利用能量”“获得能量”的实质是能量相互
转化或转移的过程。
消失　
产生　
转化　
转移　
转化　
转移　
不变　
下列有关能量转化和守恒的说法正确的是（　D　）
A. 用电器通电工作时，将其他形式的能转化为电能
B. 氢氧化钠与盐酸反应是放热反应，该反应将内能转化为化学能
C. 植物光合作用合成有机物，说明能量可以创生
D. “既要马儿跑，又要马儿不吃草”违背了能量守恒定律
同步变式拓展
D
3. 下列关于能量的转化与守恒的相关描述，不正确的是（　D　）
A. 各种能量之间在一定条件下可以相互转化
B. 永动机是不可能制成的
C. 热量只能自发地从温度高的物体传递给温度低的物体
D. 由于能量可以转移和转化，所以我们不需要节约能源
D
　基础过关精练
1. 下列实例中，属于机械能转化为内能的是（　A　）
A. 钻木取火 B. 蹦床运动
A
C. 风吹风车转动 D. 水蒸气将软木塞推出
2. 在一定条件下，各种形式的能量是可以相互转化的。下列说法正确
的是（　D　）
A. 水轮机带动发电机发电，电能转化为机械能
B. 摩擦生热，内能转化为机械能
C. 燃料燃烧时发热，内能转化为化学能
D. 植物吸收太阳光进行光合作用，光能转化为化学能
D
3. 下列说法中错误的是（　A　）
A. 能的转化和守恒定律只适用于物体内能的变化
B. 只要有能的转化和转移，就一定遵从能量守恒定律
C. 能的转化和守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器
D. 任何一种形式的能在转化为其他形式的能的过程中，消耗多少某种形式的能量，就能得到多少其他形式的能量，能的总量是保持不变的
A
4. 关于能量的转化和守恒，下列说法正确的是（　B　）
A. 风力发电机发电时，将电能转化为机械能
B. 过山车向下运动时，将重力势能转化为动能
C. 给可充电电池充电时，将化学能转化为电能
D. 行驶的汽车遇到紧急情况刹车并停住，这个过程中能量逐渐消失
B
5. 火箭发射升空时，燃料通过燃烧将 能转化为燃气的内能，
燃气对火箭做功，又将内能转化为火箭的 。
化学　
机械能　
　能力拓展训练
6. 关于功和能的关系，下列说法正确的是（　C　）
A. 物体具有的能越多，它做的功越多
B. 物体有了能就一定正在做功
C. 能量的转化是通过做功实现的
D. 做功的物体不一定具有能
C
7. 如图是一位“发明家”设计的一种永动机。设想“利用上水池的水
使水轮发电机发电，然后，利用发电机发出的电能驱动抽水机把下水池
的水再抽回上水池（一部分电能供用电器使用）。这样不断循环下去，
就可以制成一个永动机”。这个永动机 （选填“能”或“不
能”）持续运转。实际中，抽水机和发电机工作时会发热，有一部分能
量转化为 能。一段时间内，抽水机向上的抽水量 （选填
“大于”“等于”或“小于”）经水轮发电机流下来的水量。
不能　
内　
小于　
（第7题）(共19张PPT)
第2节　热　机
第14章　内能的利用
知识点一　热机17
1. 热机
（1）定义：利用内能 的机械。
（2）能量转化：
化学能 机械能
（3）种类：蒸汽机、 、汽轮机、喷气发动机等。
2. 内燃机
（1）定义：燃料直接在发动机 内燃烧产生动力的热机，叫作
内燃机。
（2）种类： 和 。
做功　
内能　
内燃机　
气缸　
汽油机　
柴油机　
目前我国已将发动机研发列为国家重大科技专项。下列我国
“陆、海、空、天”装备中动力机械不属于热机的是（　A　）
A. 中国高铁交流异步牵引电动机
B. 052D型导弹驱逐舰燃气轮机
C. 歼－20战机涡扇15煤油发动机
D. “长征五号”火箭液氢液氧发动机
A
1. 【教材小实验】如图所示，在试管内装入适量的水，用橡胶塞塞住
管口，用酒精灯给试管底部加热一段时间后，观察到橡胶塞会冲出去。
在这个实验中，酒精燃烧时，将酒精的 能转化为内能；水吸收
热量后，水的内能 （选填“增加”或“减少”），橡胶塞冲出
去，说明水蒸气的 能转化为橡胶塞的 能。
橡胶塞冲出去的现象说明利用内能可以 （选填
“热传递”或“做功”）。
化学　
增加　
内　
机械　
做功　
同步变式拓展
（第1题）
知识点二　汽油机17
1. 构造：
2. 冲程：活塞在气缸内往复运动时，从气缸
的 　的过程，叫作一个冲程。
一端运动到另一端
3. 工作过程：多数汽油机是由 、 、 、
四个冲程的不断循环来保证连续工作的。
（1）吸气冲程：进气门 ，排气门 ，活塞向 运
动， 进入气缸。
吸气　
压缩　
做功　
排
气　
打开　
关闭　
下　
汽油和空气的混合物　
（2）压缩冲程：进气门和排气门都 　，活塞向 运
动，燃料混合物被压缩。
关闭
上　
（3）做功冲程：在压缩冲程结束时， 产生电火花，使燃料
猛烈燃烧，产生高温高压的气体，推动活塞向 运动，带动曲轴转
动，对外做功。
（4）排气冲程：进气门 ，排气门 ，活塞向 运
动，把废气排出气缸。
火花塞　
下　
关闭　
打开　
上　
4. 　冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程，是将
能转化为 能；压缩冲程是将 能转化为 能。
注：在四冲程内燃机中，吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮
的 来完成的。另外，做功冲程中还存在着化学能转化为内能的
过程。
做功
内　
机械　
机械　
内　
惯性　
（2024·镇江）下列汽油机工作的四个冲程中，做功冲程是（　C）
A B C D
方法指导：判断汽油机示意图属于哪个冲程的方法如下表所示：
C
气门的开与关 只有一个气门打开 两个气门都关闭 活塞运动方向 活塞向下 活塞向上 活塞向上 活塞向下
冲程名称 吸气冲程 排气冲程 压缩冲程 做功冲程
一台汽油机飞轮的转速为2 400 r/min，则在1 s内，汽油机完
成 个冲程；对外做功的次数是 次。
方法指导：内燃机的一个工作循环：经历4个冲程，活塞往复运动2次，
曲轴转动2周，做功1次。这个规律简记为“单缸四冲程内燃机一个工作
循环的4221”。
80　
20　
同步变式拓展
2. 如图，下列关于某单缸四冲程汽油机的说法错误的是（　D　）
A. 一个工作循环的顺序依次是丁、甲、丙、乙
B. 乙图中气缸内气体质量会减小
C. 利用飞轮惯性完成冲程的是甲、乙、丁
D. 丙图中能量的转化是机械能转化为内能
D
3. 如图所示是演示点火爆炸的实验装置，按动电火花发生器的按钮，
点燃盒内酒精，盒盖被打出去。这是因为酒精燃烧产生的燃气对外
，燃气的 能转化为盒盖的 能，这与四冲程汽油机
的 冲程的能量转化相同。
（第3题）
做
功　
内　
机械　
做功　
（第4题）
4. 如图是某汽车四冲程汽油机的转速表，转速表中的示数反映了发动
机曲轴每分钟的转动次数。则4 s内活塞往复 次，曲轴转
动 周，对外做功 次，完成 个冲程。
200　
200　
100　
400　
知识点三　柴油机18
汽油机与柴油机的比较
汽油机 柴油机
构造 火花塞 喷油嘴
吸气冲程 吸入汽油和空气的混合物 吸入空气
点火方式 点燃式 压燃式
效率 低 较高
特点 轻便、力小 笨重、力大
应用 小汽车、摩托车等 载重汽车、拖拉机等
下面有关柴油机与汽油机的比较，说法不正确的是（　C　）
A. 柴油机和汽油机的工作过程都是由四个冲程组成的
B. 在构造上汽油机气缸顶部有火花塞，而柴油机的气缸顶部有喷油嘴
C. 在吸气冲程中，汽油机吸入气缸的是汽油，柴油机吸入气缸的是柴油
D. 在压缩冲程末，汽油机采用的是点燃式点火，而柴油机采用的是压
燃式点火
C
5. 关于四冲程内燃机的工作过程有以下几种说法：
①在做功冲程中，是机械能转化为内能；
②在做功冲程中，是内能转化为机械能；
③只有做功冲程是燃气对外做功；
④汽油机和柴油机的点火方式相同。
其中正确的是（　A　）
A. ②③ B. ①③ C. ②④ D. ②③④
A
同步变式拓展
　基础过关精练
1. 以下机械属于热机的是（　A　）
A. 火箭发动机 B. 发电机
C. 滑轮组 D. 洗衣机
A
2. 如图是汽油机的四个冲程，你认为让汽车获得动力的冲程是（　C　）
C
3. 关于四冲程内燃机，下列说法不正确的是（　C　）
A. 燃料燃烧时，化学能转化为内能
B. 吸气冲程、压缩冲程、排气冲程都是靠飞轮的惯性来完成的
C. 压缩冲程是把内能转化为机械能
D. 做功冲程是利用燃料的内能做功，把内能转化为机械能
C
4. （2024·广元）1883年人类发明了汽油机。一台四冲程汽油机的一个
冲程中，火花塞点火，燃料猛烈燃烧，产生高温、高压的气体推动活塞
对外做功，则该冲程（　B　）
A. 是压缩冲程 B. 气体对外做功，内能转化为机械能
C. 活塞依靠飞轮的惯性而运动 D. 气体对外做功，气体的内能增加
B
5. 下列关于汽油机和柴油机的说法，错误的是（　B　）
A. 汽油机有火花塞，柴油机有喷油嘴
B. 汽油机用压燃式点火，柴油机用点燃式点火
C. 吸气冲程中，汽油机吸入汽油和空气的混合物，柴油机只吸入空气
D. 小汽车、摩托车通常用汽油机做发动机；卡车、挖掘机通常用柴油
机做发动机
B
6. 如图表示四冲程内燃机的一个冲程，根据气门（左为进气门，右为排气门）的启闭和活塞的运动情况可以判断：该冲程是 冲程。
（第6题）
吸气　
7. 【新教材改编】如图所示是我国传统的“走马灯”。点燃底部蜡
烛，热空气上升驱动扇叶转动，观众可以看到纸片小人的影子运动起
来。在热空气上升驱动扇叶转动的过程中，能量的转化方式是
转化为机械能，这与四冲程汽油机的 冲程相同。
（第7题）
内能　
做功　
　能力拓展训练
8. 如图所示是四冲程汽油机做功冲程的示意图。汽油燃烧产生高温、
高压的气体推动活塞向下运动。在活塞向下运动的过程中，下列关于气
缸内气体变化的表述错误的是（　B　）
A. 内能减小 B. 分子热运动加快
C. 密度减小 D. 温度降低
（第8题）
B
9. 如图甲所示是我国古代发明的取火器的模型图，把木制推杆迅速推
入牛角套筒时，杆前端的艾绒燃烧起来，这是通过 的方式使筒
内空气的 能增加，温度升高，达到艾绒的着火点，这一过程与图
乙所示的内燃机工作冲程原理 （选填“相同”或“不同”）。
做功　
内　
不同　
（第9题）
10. 现有一台四冲程汽油机，飞轮的转速为1 200 r/min，则这台汽油机每秒内完成 个冲程，对外做功 次。
40　
10　(共27张PPT)
第3节　热机的效率
第14章　内能的利用
知识点一　燃料的热值20
1. 燃料的热值
（1）定义：某种燃料完全燃烧放出的 与其 之比，叫
作这种燃料的热值。燃料的热值是反映燃料完全燃烧时释放能量本领大
小的物理量。
注：①燃料的热值的定义方法采用的是比值定义法。上述定义主要是针
对固体、液体燃料而言的；
②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比热容、热值、密度是物质本身的一种特性，与物质的质量、燃烧程
度等均无关。
热量　
质量　
（2）单位：
①燃料的热值的单位是 ，符号为 ；
②某些气体燃料的热值的单位是 ，符号为 。
焦每千克　
J/kg　
焦每立方米　
J/m3　
2. 燃料完全燃烧放出热量的计算公式
（1）固体、液体燃料完全燃烧放出热量的公式为：Q＝ 。
（2）气体燃料完全燃烧放出热量的公式为：
Q＝ 。
qm　
qV　
下列关于燃料的热值说法正确的是（　D　）
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3.0×107 J/kg，则完全燃烧1 kg焦炭能放出3.0×107 J
的热量
D
（2）约12.6 kg的厨余垃圾通过技术处理可产生0.42 m3甲烷。若这些
甲烷完全燃烧，可放出的热量为 J；若这些热量全部被水
吸收，可使 kg的水从20 ℃升高到70 ℃。[q甲烷＝8×107 J/m3，c
水＝4.2×103 J/（kg·℃）]
3.36×107　
160　
（1）木炭的热值是3.4×107 J/kg，有4 kg木炭，完全燃烧掉一半能放出 J的热量；剩下一半木炭的热值是 。
6.8×107　
3.4×107J/kg
[灶具的热效率]某家庭需要将40 kg、20 ℃的水加热到50 ℃作为
生活用热水，他们利用煤气灶烧水，需完全燃烧0.6 kg煤气。求：[煤
气的热值q＝4.2×107 J/kg，水的比热容c＝4.2×103 J/（kg·℃）]
（1）水吸收的热量；
解：（1）水吸收的热量：
Q吸＝cm水Δt＝4.2×103J/（kg·℃）×40 kg×（50 ℃－20 ℃）＝
5.04×106 J
（2）煤气完全燃烧放出的热量；
（2）煤气完全燃烧放出的热量：Q放＝m煤气q＝0.6 kg×4.2×107 J/kg
＝2.52×107 J
（3）煤气灶烧水的效率：
η＝＝＝20％
（3）煤气灶烧水的效率。
同步变式拓展
1. 甲的热值比乙的热值大，这表示（　D　）
A. 相同质量的甲和乙，甲含的热量多
B. 燃烧甲比燃烧乙放出的热量多
C. 燃烧甲比燃烧乙达到的温度高
D. 相同质量的甲和乙完全燃烧后，甲放出的热量多
D
2. 某同学用如图所示的装置粗略测量酒精热值。他在烧杯中加入300 g
水，调好装置后，加热使水温升高了50 ℃，水需要吸收的热量
为 J；他测得此过程中消耗了6 g酒精。若酒精完全燃烧过
程中放出的热量有35％被水吸收，由此可算得酒精的热值q
＝ J/kg。[已知c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]
6.3×104　
3×107　
知识点二　热机的效率21
1. 定义：热机用来做 的这部分能量，与燃料
放出的热量之比，叫作热机的效率。
2. 公式：η＝＝
3. 提高热机效率的途径：
有用功　
完全燃烧　
（1）使燃料充分 ；
（2）尽量减小各种 ；
（3）机件间保持良好的 、减小 。
注：热机的效率总小于1，主要是由于燃料不能完全燃烧、废气带走一
部分热量、克服摩擦做功、热传递损失能量等，没有将全部能量都利用
起来。设法利用废气的能量，可提高燃料的利用率。
燃烧　
能量损失　
润滑　
摩擦　
已知某型号的载重车在一段平直的高速公路上匀速行驶所用的时
间是8 min，消耗燃油3×10－3 m3（假设燃油完全燃烧），汽车发动机
在这段时间内的功率是63 kW。若燃油的密度是0.8×103 kg/m3，热值
是3.15×107 J/kg。问：
（1）消耗燃油的质量是多少？
解：（1）燃油的质量：
m＝ρV＝0.8×103 kg/m3×3×10－3 m3＝2.4 kg
（2）发动机牵引汽车前进所做的有用功是多少？
（2）发动机牵引汽车前进8 min所做的有用功：
W＝Pt＝63 000 W×8×60 s＝3.024×107 J
（3）汽车的机械效率是多少？
（3）燃油完全燃烧所放出的热量：
Q＝mq＝2.4 kg×3.15×107 J/kg＝7.56×107 J
汽车的机械效率：η＝＝＝40％
“运－20”是我国自主研发的大型运输机，它的发动机是一种热
机，通过航空煤油在气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动机
获得向前的推力，若“运－20”在高空中飞行时，在恒定的水平推力
1.5×105 N作用下，沿水平方向匀速航行了360 km，用时0.5 h，需要
燃烧航空煤油2 250 kg。（已知航空煤油的热值q＝4.0×107 J/kg）在这
次航行中，求：
（1）运输机航行的速度；
解：（1）运输机航行的速度：
v＝＝＝720 km/h
（2）航空煤油完全燃烧放出的热量；
（2）航空煤油完全燃烧放出的热量：
Q放＝qm＝4.0×107 J/kg×2 250 kg＝9×1010 J
（3）运输机发动机的机械效率。
（3）运输机推力所做的功：
W＝Fs＝1.5×105 N×360×103 m＝5.4×1010 J
则运输机发动机的机械效率：
η＝＝＝60％
同步变式拓展
3. 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（　D　）
A. 让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全
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
D
4. 一辆汽车，发动机的功率为40 kW，热机的效率为20％，它装有16
kg的汽油，如果车速为72 km/h，（汽油的热值为4.6×107 J/kg）求：
（1）汽油完全燃烧放出的热量为多少？
解：（1）汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝mq＝16 kg×4.6×107 J/kg
＝7.36×108 J
（2）汽油完全燃烧时，发动机对汽车做的功为多少？
（2）由η＝可得，发动机对汽车做的功：
W＝ηQ放＝20％×7.36×108 J＝1.472×108 J
（3）汽车能行驶多远？
（3）根据P＝可得，汽车能行驶的时间：
t＝＝＝3 680 s
车速：v＝72 km/h＝20 m/s
根据v＝可得，汽车能行驶的最远路程：
s＝vt＝20 m/s×3 680 s＝73 600 m＝73.6 km
　基础过关精练
1. 木炭的热值为3.4×107 J/kg，它表示1 kg木炭（　D　）
A. 具有3.4×107 J的热量
B. 具有3.4×107 J 的内能
C. 完全燃烧时对外做的功为3.4×107 J
D. 完全燃烧时放出的热量为3.4×107 J
2. “嫦娥五号”探测器在“胖五”运载火箭的助推下成功发射，该火
箭选择液氢作为燃料是因为它有（　C　）
A. 较小的密度 B. 较大的比热容
C. 较高的热值 D. 较低的熔点
D
C
3. 关于燃料和热值，以下说法正确的是（　A　）
A. 燃料的热值与燃料的质量无关
B. 容易燃烧的燃料，热值一定大
C. 煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴
放出的热量多
D. 为了提高锅炉的效率，一定要用热值高的燃料
A
4. 下列选项可能符合汽车热机能量流向的是（　D　）
A B
D
C D
5. （2025·成都七中）为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标，东
风汽车集团研发了一款新型汽车。与某款汽车同样油耗和使用条件下，
发动机工作时，尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲。如图所示为
其发动机某一冲程示意图，下列有关说法正确的是（　A　）
A. 尾气中“汽油味”降低，是因为汽油在气缸中燃烧比较完全
B. 该冲程为压缩冲程，内能转化为机械能
C. 汽油在气缸内完全燃烧，发动机效率可达100％
D. 该技术革新虽然减少了发动机的碳排放，但同时也降低了它的效率
A
（第5题）
6. 【易错题】甲、乙两台汽油机，甲的效率比乙的高，则（　C　）
A. 甲每秒做的功比乙每秒做的功多
B. 甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少
C. 消耗同样多的汽油，甲做的有用功比乙做的有用功多
D. 做同样多的有用功，甲消耗的汽油比乙消耗的汽油多
7. 某柴油机工作一段时间后，油箱里的柴油没有发生变化的是
（选填序号：①质量；②密度；③比热容；④热值）。完全燃烧
10kg柴油放出的热量Q＝ J。（q柴油＝4.3×107 J/kg）
C
②③
④　
4.3×108　
8. 在一个标准大气压下，用燃气灶烧水，完全燃烧0.5 m3的天然气所
放出的热量为 J；与此同时，它将质量为40 kg、初温为30
℃的水加热至沸腾，则该燃气灶烧水的效率为 。[已知c水＝
4.2×103 J/（kg·℃），q天然气＝4.2×107 J/m3]
9. 若某车匀速行驶2 h消耗的汽油为4 kg，则燃烧4 kg汽油放出的热量
为 J。此过程中汽车发动机输出的功率为10 kW，汽车克服阻力所做的功为 J，则该汽车发动机的效率约为 .
（q汽油＝4.6×107 J/kg，结果精确到0.1％）。
2.1×107　
56％　
1.84×108　
7.2×107　
39.1％
　
10.小明家新买来一台容积为80 L的天然气热水器。小明学习了热效率
的知识后，尝试估测该热水器的热效率，他把“进水量”设置为40 L，
“出水温度”设置为40 ℃后，开始加热。当水温达到40 ℃时，自动停
止加热。已知当时自来水的温度是20 ℃，加热前天然气表的示数为
129.96 m3，停止加热后变为130.06 m3。[天然气的热值q天然气＝
4.2×107 J/m3，水的比热容c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]。求：
（1）水箱中水的质量；
解：（1）水箱中水的质量：
m＝ρV＝1.0×103 kg/m3×40×10－3 m3＝40 kg
（2）水箱中水吸收的热量；
（2）水箱中水吸收的热量：
Q吸＝c水mΔt＝4.2×103 J/×40 kg×＝
3.36×106 J
（3）该热水器的热效率。
（3）天然气放出的热量：
Q放＝q天然气V天然气＝4.2×107 J/m3×＝
4.2×106 J
该热水器的热效率：
η＝＝＝80％
　能力拓展训练
11. 如图所示是港珠澳大桥，全长50km，是世界上最长的跨海大桥，可
抵御16级台风，抗八级地震。一辆汽车为港珠澳大桥进行通车测试。汽
车以90km/h的速度匀速直线通过大桥，受到的阻力是1 200 N，汽车的
热机效率为25％。已知q汽油＝4.8×107 J/kg，ρ汽油＝0.8×103 kg/m3，g
取10 N/kg，求汽车通过该大桥：
（第11题）
（1）牵引力所做功的功率；
解：（1）由于汽车以90km/h的速度匀速直线通过大桥，根据二力平衡
条件得，牵引力：F＝f＝1 200 N
汽车的速度：v＝90km/h＝25 m/s
牵引力所做功的功率：
P＝Fv＝1 200 N×25 m/s＝3×104 W
（2）汽车的百公里油耗（每100km消耗汽油的体积）。
（2）汽车以90km/h的速度匀速直线行驶100km所用的时间：t＝＝
＝ h＝4 000 s
汽车行驶100km时，牵引力做的功：
W＝Pt＝3×104 W×4 000 s＝1.2×108 J
汽车行驶100km时，所需的汽油燃烧时释放的热量：
Q＝＝＝4.8×108 J
m＝＝＝10kg
故汽车的百公里油耗：
V＝＝＝0.012 5 m3
则汽车行驶100km时，所需的汽油质量：

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