资源简介

第十四章
第2节
热机的效率
辅导科目
物理
年
级
九年级
教材版本
人教版
讲义类型
拔高版（适用于考试得分率高于80%的学员）
教学目的
1.知道热值的概念，能简单计算燃料燃烧
放出的热量。
2.能说出热机工作时燃料释放能量的主要流向。
3.知道热机效率，能说出提高机械效率采取的措施。
重、难点
重点：燃料热值的概念和计算燃料燃烧放出的热量。
难点：热机中的能量转化及损失，提高热机效率的具体措施。
授课时长
建议授课时长2小时
教学内容
【课程导入】
他们的能量利用率一样吗？
【新知讲解】
※知识点一：热机效率
1.相同质量的不同燃料，在燃烧情况相同时时放出的热量是__不同____的。（选填“相同”或“不同”）
2.相同质量的同种燃料，燃烧时放出的热量一定相同吗？
探究活动一：阅读燃料的热值，并回答下列问题：
①燃料的种类很多,有固态的也有液态的还有__气__态的，例如_天然气等。燃料的燃烧是一种_化学_
反应，燃烧过程中燃料的_化学能得到释放，转化为__内__能。
②1kg的某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。
③热值是燃料的一种__属性____，其物理量符号是___q___。他的单位（字母）是_____J/kg____。
④干木材的热值是_1.2×107J/kg_，其物理意义是__1kg的干木柴完全燃烧放出的热量是_1.2×107J。要是有4kg的干木材完全燃烧能放出_8.4×107J的热量。
⑤对于气体燃料，它的热值是指体积是1
m3的某种燃料完全燃烧放出的热量，单位是
J/m3
。
⑥如果用Q放表示燃料完全燃烧放出的热量，用q表示燃料的热值，m表示物体的质量，则热值的表达式可写为q＝
Q/m
，对可燃气体，体积用V表示则q＝Q/V
。
烟煤的热值约为2.9×107J/Kg，那么完全燃烧20Kg烟煤所放出的热量是多少焦耳？
Q放＝m
q＝20kg×2.9×107J/kg＝5.8×108
J
探究活动二：阅读P23--24内容，理解热机的效率并完成下列题目。
（1）在通常情况下，我们对燃料的利用率比较低，造成能量损失的主要原因有：
①燃料未完全燃烧
；
②热机以热传递方式散失的能量。
③废气带走的能量
；
④热机的各部件之间摩擦损失的能量。
（2）用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧释放的能量之比叫热机的效率，表达式可写作η＝,在我们常用的热机中柴油机的效率最高。
（3）在各种能量的损失中，废气带走的内能最多。
【精讲点拨】
1.热值只与燃料的种类有关，与燃料是否充分燃烧，燃料的质量、体积均无关系。
2．在计算热机效率的时候，一般先利用公式Q放=qm或Q放=qV计算出燃料完全燃烧放出的热量Q放。再利用计算出热机的效率。
3．功率和效率是两个完全不同的概念，功率反映机械做功的快慢,
热机效率是热机性能的一个重要指标。效率高的机械功率不一定大。
◎例题
【例1】一辆厢式小货车某次运货，满载后总质量是5.0×103kg，在平直的公路上匀速行驶100km，耗油10kg，货车受到的阻力是总重力的0.05倍，发动机的牵引功率是50kW(油的热值是5.0×107J/kg，g=10N/kg)，求:
(1)货年受到的牵引力；(2)货车匀速行驶的速度；(3)货车发动机的效率。
【答案】（1）2500N；（2）20m/s；50%
【解析】（1）因为货车匀速行驶，二力平衡，所以；
（2）货车匀速行驶的速度：
；
（3）货车发动机的效率：
?练习
3、
图所示为小艳家新买的一辆小汽车。周末，爸爸开车带着小艳出去游玩，途中，这辆汽车在lh的时间内，在水平路面上匀速行驶了72
km，消耗汽油6
kg。若已知该汽车发动机的功率(即牵引力的功率)为23
kW，汽车(包括车上的人和物品)质量为1．5
t，汽油的热值为4．6×107
J／kg，g=10
N／kg。求
小汽车的热机效率？
2、汽车已进入百姓家庭，汽车发动机性能的好坏倍受人们关注．在汽车发动机的设计过程中，既要考虑能量的有效利用，又要考虑发动机的冷却问题．
[汽油热值为4.6×107?J/kg，汽油密度为0.7×103?kg/m3]。10L汽油在汽车发动机汽缸内燃烧30min，可以释放出多少能量（假设汽油完全燃烧）？若发动机输出的功率为6×104?W，则此汽车发动机的效率是多少？（汽车发动机效率的计算结果精确到1%）
§知识小结
【课堂检测】
1、煤炭是一种重要的能源，区别优劣煤质量科学的办法是检测下列哪个物理量（
）
A
比热容
B
密度
C
热值
D
温度
2、如图所示为内燃机的能量流向图，热机效率（η）等于（
）
A．×100%　　　
B．×100%
C．×100%
D．×l00%
3、天于热学知识.下列说法错误的是
（
）
?
A寒冷的冬天，双手互搓会使手的温度升高，这是用做功的方式改变内能
B.刚煮熟的鸡蛋放在冷水中,鸡蛋的温度降低
C.汽油机的压缩冲程是把内能转化为机械能
D.用水作为汽车发动机的冷却剂，是因为水的比热容较大
4、汽油机的一个工作循环是由
__
个冲程组成，对外做功
次．在压缩冲程中，气体的温度升高，这是通过
的方式增加内能．为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，这是通过
___-的方式减少汽缸内能．用水来冷却汽缸是因为水的
_
较大．
5、天然气在我市广泛使用，已知天然气的热值为4×107J／m。，完全燃烧0.05m3天然气可以放出
J的热量，这些热量若只有42％被水吸收，则可以使常温下5kg的水温度上
℃。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
6、一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为3600转/分，该柴油机活塞1s对外做功
次。若其效率为40%，消耗5kg的柴油转化成的机械能是
J。(q柴油=4.3×107J/kg)
7、据估计，全国一年可产生城市生活垃圾约5.6×108t，焚烧生活垃圾释放的热量为我所用，是综合利用垃圾的一种方法。若燃烧1t生活垃圾可以放出1.176×1010J的热量，（ρ水=1.0×103kg／m3，c水=4.2×103J／(kg·℃)，q焦碳=3.0×107J／kg）问：
（1）1.176×1010J的热量相当于完全燃烧多少焦碳产生的热量?
（2）1.176×1010J的热量可以在一个标准大气压下将多少体积的水由20℃加热到沸腾?
8、有一家大型的特种专用汽车生产基地，该厂某型号专用车在车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶5.6km，受到的阻力是3.0×103N，消耗燃油1.5×10－3m3（假设燃油完全燃烧）。若燃油的密度ρ＝0.8×103kg/m3，热值q＝4×107J/kg，
求：（1）专用车牵引力所做的功？（2）该专用车的热机效率是多少？
9、小星家的太阳能热水器，水箱容积是200L．小星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℃，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃．请你求解下列问题：
（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％，求至少需要燃烧多少kg的煤气（煤气的热值为q=4.2×107J／kg）
10、一辆汽车，总重为1.2×104N，四个轮胎与地面接触的总面积为0.12m2，该车在平直公路上匀速行驶1h，消耗汽油10L，汽油完全燃烧放出的热量有30％转化为机械能。(汽油的热值为4.6
×10
7J／kg，密度为0.7
×103kg／m3，g=10N／kg)求：
（1）该车静止在水平路面上时，对路面的压强是多少?
（2）10L汽油完全燃烧放出的热量是多少?
（3）这段时间内该汽车发动机的功率是多少kW?(功率的计算结果保留小数点后一位)
11、天然气灶烧水，燃烧0.5m3的天然气，使100kg的水从20℃升高到70℃。已知水的比热容为c=4
.2×103J/（kg?℃），天然气的热值为q=7.0×107J/m3。求：
（1）0.5m3天然气完全燃烧放出的热量Q放；（2）水吸收的热量Q吸；（3）燃气灶的效率η。
12、煤、石油、天然气的过量开采使人类面临能源危机。某县在冬季利用地热能为用户取暖。县
内有一口自喷状态地热井，出水温度为90
℃，出水流量为150
m3
/h。
(1)求每小时流出的地热水温度降低到50
℃，所放出的热量。
(2)这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热，且天然气蒸汽锅炉的热效率为90%，则利用上述地热能供暖一小时可以节约多少天然气？(ρ水＝1.0×103
kg/m3
，c水＝4.2×103
J/(kg·℃)，天然气的热值为4×107
J/m3)
13、在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，用酒精灯给烧杯中的水加热，烧杯中盛有20℃、质量为100g的水，在一个标准大气压下加热至沸腾，假如完全燃烧酒精3g。
??[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),酒精的热值为3.0×107J/kg]求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)此过程中酒精灯烧水的热效率。
(3)科学研究表明:1g100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收2.26×103J的热量。水开始沸腾后持续观察沸腾现象,同时发现水的质量减少了5g,求此过程水汽化成水蒸气所吸收的热量。
14、在一个标准大气压下，用炉子将10kg的水从20℃加热至沸腾，燃烧了0.5kg的焦炭，已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，焦炭的热值为3.0×107J/kg。
求：(1)水吸收的热量；(2)0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量；(3)炉子烧水的效率。
【课堂总结】
【家庭作业】
1．汽车发动机一是汽油机，汽油的热值为4.6×107J/kg，阅读了某汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图，下列回答不正确的是（　　）
A．该内燃机的效率为30%
B．1kg的汽油完全燃烧能够释放4.6×107J的能量
C．为确保发动机正常工作，需用水对其冷却
D．发动机压压缩冲程把燃料燃烧产生的内能转用化为机械能
2．关于“热机”，下列说法中错误的是（　　）
A．通过技术改进，可以使热机的效率达到100%
B．减少城市热岛效应的措施之一就是倡导“绿色出行”
C．内燃机中的压缩冲程是机械能转化内能
D．严寒的冬天，晚上把热机水箱中的水放出，是防止气温降低时，水凝固而胀坏水箱
3．关于热机，下列说法中正确的是（　　）
A．效率越高的热机功率也越大
B．汽油机和柴油机均属于内燃机
C．汽油机工作时汽油在气缸里燃烧越充分，其热值越大
D．热机所用燃料的化学能转化为内能越多，效率越高
4．某校初三年级的学生参观了学校锅炉房后，提出了以下几种提高炉子效率的建议，其中不应采纳的是（　　）
A．鼓风机向炉膛内吹风，把煤粒吹起来燃烧
B．向炉内多加些煤，加大火力
C．煤磨成粉，用空气吹进炉膛
D．用各种办法增大受热面积
5．柴油机甲的功率是乙的2.5倍，甲的效率为40%，乙的效率为
25%，那么甲与乙每小时消耗的油量之比为（　　）
A．15：8
B．6：5
C．25：16
D．8：15
6．一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为3600r/min，该柴油机1s对外做功　
　次。若其效率为40%，消耗5kg的柴油转化成的机械能是　
　J．（q柴油＝4.3×107J/kg）
7．当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率　
　（选填“升高”、“不变”或“降低”）．发动机散热器常用水做冷却剂，这是因为水的　
　大。运载火箭选用液态氢做燃料，是因为氢的　
　大。
8．小丹学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来研究煤油和酒精热值的大小关系。他实验时组装了如图所示的两套完全相同的装置，燃烧了质量相等的煤油和酒精，加热两个烧杯中质量相等的水，并记录杯中水的初温和末温（如下表）。
初温末温甲杯水温/℃2590乙杯水温/℃2580
（1）通过表中记录的数据，你认为煤油和酒精两种燃料，热值较大的是　
　。
（2）小丹用天平测出了烧杯中水的质量及两瓶中燃料减少的质量并记录；利用公式计算出水吸收的热量。他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和酒精的热值。你认为他的实验结果　
　（选填“准确”或“不大准确”），理由是：　
　。
9．小婵想分别用酒精和蜡烛两种燃料，加热两杯质量都是0.2kg的水，使它们都升温5℃（未沸腾），去探究两种燃料消耗的质量是否相同。
（1）除了图中的器材，在探究实验中，还需要的测量器材有　
　。
（2）要比较所消耗酒精、蜡烛的质量是否相同，请设计一个记录数据的表格。
（3）若实验消耗的酒精质量为2×10﹣3kg，且酒精完全燃烧，则其放出热量　
　J，本实验的加热效率为　
　。已知：酒精热值为3×107J/kg：c水＝42×103J/（kg?℃）。
10．关于功和能的关系，下列说法正确的是（　　）
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．做功的物体一定具有能
D．物体做功的多少与它具有的能无关
11．下列实例与能量转化相对应的是（　　）
A．热机：机械能转化为内能
B．发电机：电能转化为机械能
C．电动机：电能转化为机械能
D．燃料燃烧：内能转化为化学能
12．下列关于能量转化和转移现象的说法中，正确的是（　　）
A．压缩冲程时，内能转化为机械能
B．烧水过程中壶盖跳起时，机械能化为内能
C．用热水袋取暖时，内能发生了转移
D．电动机工作时，机械能转化为电能
13．根据能量守恒定律，以下情形可能发生的是（　　）
A．出膛的子弹射穿木板，以更快的速度继续前进
B．两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，继续冲上右斜面
C．电水壶里的水沸腾了，给该电水壶断电，水的沸腾却永远不会停止
D．孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年
14．如图，同一小球在同一高度以相同速度向三个不同方向抛出（不计空气阻力和摩擦），设小球刚落地时的速度分别为v1、v2、v3，则（　　）
A．v1＞v2＞v3
B．v1＜v2＜v3
C．v1＝v2＝v3
D．v1＜v3＜v2
15．指出下列情景中物体所具有的能：
正在空中飞行的飞机具有　
　能；
从高处往下流的水具有　
　能；
正在发光的电灯具有　
　和　
　能；
干电池具有　
　能。
16．能量既不会　
　，也不会　
　，它只会从一种形式　
　为其他形式，或者从一个物体　
　到另一个物体，而在转化和转移过程中，　
　的总量保持不变。这就是能量守恒定律。
17．如图所示，在打火机出气孔处加接了一根较长的导气管，在导气管外部中央滴了一滴水，然后打开打火机气阀，在导气管末端点燃排出的气体，不到一分钟的时间，导气管外的水滴就变成了冰粒。
（1）导气管外的水滴变成冰粒，原因是气阀打开后，液态的丁烷汽化并　
　（填“吸热”或“放热”），使附着在导气管外部的水滴发生　
　（填物态变化）成冰粒
（2）导气管末端的丁烷气体燃烧时，自动将化学能转化为内能和光能，这说明能量的转化和转移具有　
　性。
【答案】
1．D；
2．A；
3．B；
4．B；
5．C；
6．30；8.6×107；
7．降低；比热容；热值；
8．煤油；不大准确；燃料不可能完全燃烧或燃料放出的热量不能完全被水吸收；
9．天平、温度计；6×104；7%；
10．C；
11．C；
12．C；
13．B；
14．C；
15．机械；机械；内能；光；化学；
16．凭空消灭；凭空产生；转化；转移；能量；
17．吸热；凝固；方向；第十四章
第2节
热机的效率
辅导科目
物理
年
级
九年级
教材版本
人教版
讲义类型
提升版（适用于考试得分率在60%——80%以内的学员）
教学目的
1.知道热值的概念，能简单计算燃料燃烧
放出的热量。
2.能说出热机工作时燃料释放能量的主要流向。
3.知道热机效率，能说出提高机械效率采取的措施。
重、难点
重点：燃料热值的概念和计算燃料燃烧放出的热量。
难点：热机中的能量转化及损失，提高热机效率的具体措施。
授课时长
建议授课时长2小时
教学内容
【课程导入】
热机把内能转化为机械能，那么内能来自于哪里？
为什么发射火箭上天要用氢做燃料？
【新知讲解】
※知识点一：热机的效率
一、燃料的热值
我们知道，燃料是指在燃烧时能产生内能、光能的物质.燃料的种类很多，一般可分为固体燃料（如木柴、煤等）、液体燃料（如汽油、柴油等）和气体燃料（如氢气、煤气、天然气等）.下面请同学们根据自己家里通常用到的燃料，结合平时的观察，分析一下：你家做同样一餐饭需要消耗多少不同的燃料？想想，相同质量的不同燃料燃烧时放出的热量是不是相同的？
各小组的学生回忆、交流和讨论。
教师收集整理得出结论：相同质量的不同燃料燃烧放出的热量不同.为了表示燃料的这种特性，物理学中用“热值”这个物理量来描述.
大家再回忆下，燃料燃烧时燃烧是否完全呢？燃烧程度会不会影响放出热量的多少呢？
有影响，完全燃烧时放出的热量多些，未完全燃烧时放出的热量自然要少些.
因此，为了便于科学比较，就统一用燃料“完全燃烧”，而且燃料质量取1kg，比较放出热量多少，放出热量多，那么它的热值就大，反之，放出热量就少，热值就小.
1.概念:某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫做这种燃料的热值.用q表示.
2.单位:
(1)固体、液体燃料热值的单位:J/kg;
(2)气体燃料热值的单位:J/m3.
3.计算公式:
(1)固体、液体燃料的燃烧放热公式:Q=mq;
(2)气体燃料的燃烧放热公式:Q=Vq.
4.燃料热值表
请同学们阅读教材23页的小资料,了解一些燃料的热值,并回答下列问题:
问题1:
热值表中，热值最大的是哪种燃料？热值最小的是哪种燃料？
回答1:
表中热值最大的是氢（1.4×108J/kg），热值最小的是干木柴（1.2×107J/kg）.
问题2:
火箭上为什么用液态氢作燃料？
回答2:
火箭上用液态氢作燃料是因为氢的热值大.
问题3:热值反映了燃料的什么性质？不同燃料的热值一定不同吗？
热值是燃料的一种属性，不同的燃料有不同的热值.
【拓展延伸】　热值是物质本身的一种性质,它与物体的质量、形状、体积、位置、温度、吸收或放出热量的多少等因素都无关,是反映燃料优劣的重要指标.
师：我们知道，在用煤、煤气或天然气给盛水的壶烧水时，燃料燃烧放出的热量不是被水全部吸收，有一部分被壶、炉灶吸收，有一部分散失到周围的空气中，再加上燃料不可能完全燃烧.也就是说，利用燃料燃烧产生的内能过程中，能量有损失，下面我们来学习热机的效率.
二、热机的效率
1.讨论:在内燃机中燃料燃烧释放的能量都到哪里去了?
结论:热机工作时,并不能将燃料燃烧释放的内能全部用来对外做有用功,有很大一部分能量在工作过程中损耗掉了.
2.分析能流图:
总结:由图可知,真正能转变为对外做有用功的能量只是燃料燃烧时所释放能量的一部分.热机工作时能量的损失由以下几部分构成:
(1)燃料没有完全燃烧;
(2)排出废气带走部分能量;
(3)克服摩擦,消耗能量(由于机械传动等要克服摩擦消耗能量);
(4)热机本身发热带走一部分能量.
1.定义:用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧所释放的能量之比称为热机的效率.
2.计算公式:热机的效率:
;其中W有用指用来做有用功的能量,Q总指燃料完全燃烧释放的能量.
一些热机的效率蒸汽机4%--8%蒸汽轮机25%--30%汽油机20%--30%柴油机30%--45%喷气式发动机50%--60%
热机的效率是热机性能的重要指标.热机的效率高，在做功同样多的情况下，就消耗更少的燃料，从而节约能源，减少污染.在设计和制造热机时，我们要不断改进和创新，以减少各种能量损失，提高效率.下面就请同学们积极发言，说出具体措施.
3.提高热机效率的主要途径:
在热机的能量损失中，废气带走的能量最多.我们可以设法利用这些废气的能量.
热机在运行过程中，机器间的摩擦消耗了部分能量，
使用时注意保养,保证良好的润滑.选用优良的润滑材料减小机器零部件之间的摩擦,减少因克服摩擦阻力而额外消耗的功,以减少机械能损失.
尽可能地使燃料充分燃烧.
比如内燃机要掌握好火花塞点火或喷油嘴喷油的最佳时间;蒸汽类热机,常将煤研磨成粉状,用风吹入锅炉内燃烧.这些措施都可以使燃料燃烧得更充分一些.
总结:提高热机的效率,并非易事,需要解决的问题还很多,甚至每前进一步都要付出艰苦的努力.不过我们相信,随着科学技术的飞速发展,以及新能源的不断开发,热机的性能一定会得到较大提高.我们也期待现在的青年中能涌现出更多瓦特式的人才,为人类研制出更新更好的热机.
小组讨论:热机的效率能达到100%吗?为什么?
结论:不能.因为热机在工作过程中一定有能量损失.
【拓展延伸】　“功率”和“效率”是两个意义不同的概念,功率是表示物体做功快慢的物理量,而热机效率是表示热机性能好坏的,是指用来做有用功的那部分能量跟燃料完全燃烧放出的能量之比,反映的是能量利用率的问题.
◎例题
【例1】一辆汽车，总重为1.2×104N，四个轮胎与地面接触的总面积为0.12m2，该车在平直公路上匀速行驶1h，消耗汽油10L，汽油完全燃烧放出的热量有30％转化为机械能。(汽油的热值为4.6
×10
7J／kg，密度为0.7
×103kg／m3，g=10N／kg)求：
（1）该车静止在水平路面上时，对路面的压强是多少?
（2）10L汽油完全燃烧放出的热量是多少?
（3）汽车行驶过程中所受的牵引力是多大？
?练习
1、汽车油箱的汽油用掉一半后，关于油箱内汽油的说法正确的是（　　）
A．它的质量变为原来的一半
B．它的密度变为原来的一半　
C．它的热值变为原来的一半
D．它的比热容变为原来的一半
2、氢能源具有来源广、热值高、无污染等优点．氢气的热值为14．3×107J／kg，完全燃烧0．5
kg的氢气可放出
J的热量；若一罐氢气用去了一半，则剩余氢气的热值
(大于／等于／小于)14．3×107J／kg．
3、关于燃料的热值下列说法正确的是（　　）
A．燃料的热值与燃料的燃烧情况有关
B．容易燃烧的燃料的热值一定大
C．煤的热值比干木柴的大，煤燃烧放出的热量比干木柴放出的热量多
D.
0.5kg煤油和1.5kg煤油的热值一样大
§知识小结
【课堂检测】
1.(2019
四川巴中)下列关于内燃机说法正确的是（　　）
A．柴油机吸气冲程吸人的是柴油和空气的混合物
B．汽油机气缸顶部有喷油嘴
C．做功冲程中内能转化为机械能
D．内燃机功率越大，效率越高
2.（2019
山东泰安）某载重汽车自重12t，车轮与地面的总接触面积为0.5m2，汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，柴油发动机的功率为210kW，每行驶43s消耗柴油700g，柴油的热值为4.3×107J/kg。下列说法中（　　）
①完全燃烧700g柴油放出的热量为3.01×109J
②该柴油发动机效率为30%
③汽车的牵引力为1.05×104N
④若公路所能承受的最大压强为8×105Pa，汽车最多能装载40t的货物
A．只有①②正确
B．只有③④正确
C．只有①③正确
D．只有②③正确
3.（2019
四川省巴中市）为了减少大气污染，可对秸秆进行回收加工制成精秆煤，完全燃烧2kg秸秆煤可放出　
　J热量；若这些热量完全被水吸收，可使　
　kg水温度由20℃升高到60℃．[已知q秸秆煤＝2.1×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg℃）]。
4.（2019年广州市）（1）完全燃烧1.4g酒精释放的热量是完全燃烧0.7g酒精释放热量的_______倍，0.7g酒精完全燃烧释放的热量是2.1×104J。这些热量全部被100g的液体A吸收，液体的温度升高了50℃；完全燃烧1.4g酒精释放的热量全部被200g的液体A吸收，液体的温度升高了△t=_______℃（不考虑散热）。
（2）现用图如图所示装置加热200g的液体A，燃烧了1.4g酒精，液体升高的温度小于△t，有哪些原因会导致这个结果？_______________________________
5.(2109
四川绵阳)一个标准大气压下，将质量1.0kg的水从20℃加热到沸腾，水吸收的热量是_____J。小明家天然气热水器的热效率是84%，他某次洗澡，耗水40kg，自来水进热水器的温度是24℃，出热水器的温度是40℃，小明这次洗澡消耗天然气________m3。已知水的比热容是4.2×10?
J/(kg℃)，天然气的热值是3.2×107J/m3。
6.(2019
湖北
荆州市)2018年4月25日上午，习近平总书记来到荆州港码头乘船，沿江察看荆江两岸生态环境和发展建设情况，强调长江经济带建设要“共抓大保护，不搞大开发”。合理分类和利用垃圾可以保护环境、变废为宝。在一定条件下，1t生活垃圾能“榨”出140kg燃料油。若燃料油的热值为4.0×107J/kg，某城镇每天产生50t生活垃圾，则这些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量为　
　J．在一个标准大气压下，这些热量的30%被500m330℃的水吸收，则水温能升高　
　℃．[c水＝4.2×103J/（kg℃），ρ水＝1.0×103kg/m3]
7.(2019
苏州市)如图所示，在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速下压，棉花被点燃，此过程的能量转化方式与汽油机的
冲程相同；某效率为25%的汽油机在一次工作中消耗了体4kg汽油，该汽油机对外做的机械功为
(汽油热值为46×107J/kg)
8.（2019
山东德州）在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，烧杯中加入200g的水，测得初始温度为45℃．如图所示，用酒精灯加热一段时间后温度计的示数为　
　℃，则水吸收的热量为　
　J，这些热量相当于完全燃烧　
　g酒精放出的热量。（水的比热容c水＝4.2×103J/（kg℃），酒精热值q＝3.0×107J/kg）
9.（2019
山东聊城市）2019年5月6日，聊城首批30辆氢燃料新能源公交车投放使用。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是22世纪最理想的能源，[c氢＝4.2×107J/（kg℃）；q氢＝1.4×108J/kg）求：
（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；
（2）若这些热量全部被质量为200kg，温度为15℃的水吸收，则水升高的温度；
（3）某氢能源公交车以140kW的恒定功率做匀速行驶，如果0.3kg的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。
10.（2019
广东省）阅读下列短文，回答问题。
可燃冰
可燃冰是一种新型能源，主要成份是甲烷和水，分布在深海沉积物里或陆域的永久冻土中，如图所示，可燃冰形似冰块却能燃烧，燃烧后几乎不产生任何残渣，1m3的可燃冰分解后可释放出约0.8m3的水和164m3的天然气，天然气中甲烷的含量占80%~99.9%。
可燃冰的生成有三个基本条件：首先要求低温，可燃冰在0~10℃时生成，超过20℃便会分解，海底温度一般保持在2~4℃左右；其次是高压，可燃冰在0℃时，只需海水产生29个标准大气压即可生成，而以海洋的深度，此高压容易保证；最后是充足的气源，海底的有机物沉淀，其中丰富的碳经过生物转化，可产生充足的气源。在温度、压强、气源三者都具备的条件下，可燃冰就会生成。
请回答下列问题：[1个标准大气压取1×105Pa，海水的密度取1×103kg/m3，g取10N/kg，c水=4.2×103J/(kg·℃)，甲烷的热值取4.2×107J/m3]
（1）可燃冰的主要成份是_________。
（2）若要在0℃的海底生成可燃冰，海水的深度至少要_________m。
（3）如图所示，海底上有一块体积为100m3且底部与海底紧密相连的可燃冰A，其受到海水的浮力为_______N。
（4）0.5m3的可燃冰分解后，其中的甲烷完全燃烧放出的热量，在标准大气压下，至少可以将质量为______kg温度为20℃的水加热至沸腾。
【答案】
1.C
【解析】
A选项中，柴油机在吸气冲程中，将空气吸入气缸，故A错误；
B选项中，汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴，故B错误；
C选项中，汽油机的做功冲程中，将内能转化成了机械能，故C正确；
D选项中，功率是物体做功快慢的物理量，与热机效率是两个完全不同的概念，故D错误。
2.D
【解析】：
①完全燃烧700g干木柴放出的热量：Q放＝m柴油q＝0.7kg×4.3×107J/kg＝3.01×107J，故①错误；
②柴油发动机做功：W＝Pt＝210×103W×43s＝9.03×106J，柴油发动机的效率：η＝×100%＝×100%＝30%，故②正确；
③汽车速度：v＝72km/h＝72×m/s＝20m/s，由P＝＝＝Fv得，汽车的牵引力：F＝＝＝1.05×104N，故③正确；
④由p＝得，公路所能承受的最大压力：F＝pS＝8×105Pa×0.5m2＝4×105N，汽车与货物的质量之和：m总＝＝＝＝4×104kg＝40t，汽车最多能装载货物质量：m＝m总﹣m车＝40t﹣12t＝28t，故④错误。综上，①④错误，②③正确。
3.
4.2×107；
250。
【解析】
秸秆煤完全燃烧释放的热量：
Q放＝m秸秆煤q＝2kg×2.1×107J/kg＝4.2×107J。
由题意可知，水吸收的热量为：Q吸＝Q放＝4.2×107J，
由Q吸＝cm△t可得，水的质量：
m＝＝＝250kg。
4.2
；50
；
酒精没有完全燃烧。
【解析】（1）根据Q=qm，在热值一定的情况下，燃料完全燃烧释放的热量跟其质量成正比，所以完全燃烧1.4g酒精释放的热量是完全燃烧0.7g酒精释放热量的2倍；设0.7g酒精完全燃烧放出的热量为Q1，吸收热量的液体A的质量为m1，升高的温度为△t1，则有
①；设完全燃烧1.4g酒精放出的热量为Q2，吸收热量液体A的质量为m2，则有
②；由题意及上面分析知，Q2=2Q1，m2=2m1，则②：①即得即。（2）实际燃烧1.4g酒精，液体A升高的温度小于△t，原因可能有：酒精没有完全燃烧、酒精燃烧放出的热量没有全部被液体吸收、液体A边吸收热量边蒸发带走了热量等。
5.
(1).
3.36×105
(2).
0.1
【解析】
一个标准大气压下水的沸点是100℃，则将质量1.0kg的水从20℃加热到沸腾需要吸收的热量是Q=cm△t=4.2×10?
J/(kg℃)×1kg×（100℃-20℃）=3.36×105
J；初温为24℃，质量为40kg的自来水温度升到40℃需要吸收的热量为Q吸=cm△t=4.2×10?
J/(kg℃)×40kg×（40℃-24℃）=2.688×106
J，因天然气热水器的热效率是84%，根据η=，则天然气需要放出的总热量为Q放===3.2×106
J。再根据燃料放热公式Q放=Vq，则消耗天然气为V===0.1m3。
6.2.8×1011；40。
【解析】
解：（1）50t生活垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量：
Q放＝mq＝50×140kg×4.0×107J/kg＝2.8×1011J；
（2）由ρ＝得，水的质量：
m′＝ρV＝1.0×103kg/m3×500m3＝5×105kg，
水吸收的热量：
Q吸＝30%Q放＝30%×2.8×1011J＝8.4×1010J，
由Q吸＝cm△t得，水升高的温度：
△t＝＝＝40℃。
7.压缩；4.6×107.
【解析】
用力将活塞迅速下压，棉花被点燃，是此过程是机械能转化为内能，相当于汽油机的压缩冲程；燃烧4kg的汽油释放的热量为Q放=mq=4.6×107J/kg×4kg=1.84×108J；
汽油机的热效率为25%即被汽油机吸收的热量来做机械功的能量占总消耗能量的25%，所以被汽油机吸收的热量Q吸=1.84×108J×25%=4.6×107J.
8.
95；4.2×104；1.4。
【解析】
解：（1）由图可知，温度计的分度值为1℃，示数为95℃；
（2）水吸收的热量：
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg℃）×0.2kg×（95℃﹣45℃）＝4.2×104J。
（3）由题知，Q放＝Q吸＝4.2×104J，
由Q放＝mq得，需要完全燃烧酒精的质量：m′=0.0014kg＝1.4g。
9.【解析】
解：（1）0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量：
Q＝mq＝0.3kg×1.4×108J/kg＝4.2×107J；
（2）水吸收的热量：Q吸＝Q放＝4.2×107J，
由Q吸＝cm△t得水升高温度：
△t＝＝＝50℃；
（3）公交车所做的功：W＝Q放＝4.2×107J，
由P＝得公交车行驶时间：
t＝＝＝300s。
答：（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出4.2×107J热量；
（2）若这些热量全部被质量为200kg，温度为15℃的水吸收，则水升高50℃；
（3）这些热量能让该公交车匀速行驶300s。
10.（1）甲烷和水
（2）290
（3）0
（4）8.2×103
【解析】（1）由短文知，可燃冰的主要成份是甲烷和水；（2）若要在0℃的海底生成可燃冰，需要海水产生29个标准大气压，即海水的压强为p=29×1×105Pa=2.9×106Pa，由得需要的海水的深度为；（3）由于可燃冰A的底部与海底紧密相连，所以海水对其底部没有向上的压力，故可燃冰A受到的浮力为0N；（4）由短文知，1m3的可燃冰分解后可释放出约0.8m3的水和164m3的天然气，天然气中甲烷的含量占80%~99.9%。可见，0.5m3的可燃冰分解后，至少可以分解出甲烷为0.5×164×0.8m3=65.6m3，这些甲烷完全燃烧释放出的热量为：，
由得：，
即。
【课堂总结】
【家庭作业】
1.【云南省昆明市2014年初中学业水平考试物理试卷】如图是汽油机工作的四个冲程，其中表示机械能转化为内能的冲程是(
)
A
B
C
D
2、（多）在内燃机工作的四个冲程中，靠飞轮惯性完成的是（
）
A．吸气冲程
B.
压缩冲程
C.
做功冲程
D.
排气冲程
3、一台单缸四冲程柴油机飞轮转速为1200r/min，则柴油机1s有（
）
A．完成20个冲程，做功20次
B.
完成40个冲程，做功40次
C.
完成40个冲程，做功10次
D.
完成20个冲程，做功10次
4、下列说法中正确的是（
）
A．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量就越多
B.
燃料的热值越小，完全燃烧单位质量的该燃料放出的热量越少
C.
燃料的热值越小，放出相等的热量时，燃料用量越少
D.
燃料燃烧的越充分，其热值就越大
5、要提高热机的效率，下列做法不可行的是（　　）
A.尽量减少废气带走的热量。
B.尽量保持机械部件之间有良好的润滑。
C.尽量减少曲轴传递给飞轮的机械能。
D.尽量减少散热损失。
4、汽油机工作时，活塞在气缸内做一次单向运动叫做一个冲程，在压缩冲程中，通过
方式使缸内混合气体内能增加，在做功冲程中，缸内气体的内能转化为
．
5、在标准大气压下，1.5kg初温为90℃的水吸收6.93×104J的热量后，它的末温为　
　℃[c水=4.2×103J/（kg?℃）]．内燃机的一个工作循环包括吸气、压缩、　
　、排气四个冲程．
6、一柴油机的转速是3000r/min，它
1秒钟对外做功
________次，它完成吸气冲程时，吸入气缸里的物质是
．
7、一个含0.6
kg无烟煤的蜂窝煤，能烧开5瓶水，而0.6
kg的液化气可以供普通人家一天做饭、烧开水、洗澡用水。这样看来不同的燃料的　　　不同，若q无烟煤=3.4×107J/kg，5瓶水的质量是9kg，从20℃到烧开，那么这个煤炉的效率是　　　　。（一个标准大气压下）
8、骑车四冲程内燃机的一个工作循环一般分为吸气、压缩、做功、排气四个冲程，在这四冲程中，把机械能转化为内能的是????????
冲程。某单缸四冲程内燃机飞轮转速为
1200r/min，该内燃机每秒钟对外做功的次数为??????
次
9、小明同学学习了燃料的热值后，自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了图所示的装置进行实验，记录结果见下表：
（1）为了保证实验结论的可靠，小明同学选择了两套相同装置，在实验中还应控制的相同的量有：
、
。
（2）你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是
。
（3）小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，那么小明还需要补充的实验仪器是：
　　　　　　　　
。利用此实验方法计算出的热值将比真实值
（偏大/偏小）。
10、用燃气灶烧水，燃烧0.5㎏的煤气，使50㎏的水从20℃升高到70℃。已知水的比热容为4.2×103J/（㎏?℃），煤气的热值为4.2×107J／kg。求：
（1）完全燃烧0.5㎏的煤气燃烧放出的热量。
（2）水吸收的热量。
（3）煤气烧水的效率。
11、在一次某新型号的汽车测试中，让汽车在一段平直的公路上匀速行驶4.8km，受到的阻力是3.0×103N，消耗汽油1.2kg（假设汽油完全燃烧）。汽油的热值为q=4×107J/kg，求：
（1）在测试中，汽车牵引力所做的功W；
（2）该型号汽车的热机效率η。第十四章
第2节
热机的效率
辅导科目
物理
年
级
九年级
教材版本
人教版
讲义类型
基础版（适用于考试得分率低于60%的学员）
教学目的
1.知道热值的概念，能简单计算燃料燃烧
放出的热量。
2.能说出热机工作时燃料释放能量的主要流向。
3.知道热机效率，能说出提高机械效率采取的措施。
重、难点
重点：燃料热值的概念和计算燃料燃烧放出的热量。
难点：热机中的能量转化及损失，提高热机效率的具体措施。
授课时长
建议授课时长2小时
教学内容
【课程导入】
观察与思考：生活中我们可以使用哪些燃料？该如何分类？
固体燃料
液体燃料
气体燃料
木炭、煤等
汽油、酒精等
煤气、天然气等
【新知讲解】
※知识点一：热机的效率
一、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，叫做这种燃料的热值
2.公式.
q=Q/m
（固体燃料）；q=Q/V
（气体燃料）
3.单位:
J/kg（固体）;
J/m3（气体）
4、物理意义：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。国际单位：焦每千克，符号是J/kg。由于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量是不变的，对于这种燃料而言，热值不变。热值是燃料本身的属性，与质量大小无关。
5、固体或液体燃料完全燃烧放出的热量的计算公式为Q=qm，气体燃料完全燃烧放出热量的计算公式为Q=qV。
6、完全燃烧只是一种理想状态，任何燃料都无法进行完全燃烧。燃烧所放出的热量也无法完全被利用。
二、热机的效率
1.定义.
用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧释放的能量之比称为热机效率.
2.公式：
3.如何提高效率
（1）使燃料充分燃烧;
（2）尽量减少各种热量损失；
（3）利用废气的能量；（主要措施）
（4）注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的能量。
4.常见热机的效率：蒸汽机6%～15%、汽油机20%～30%、柴油机30%～45%
5.燃料的有效利用
　（1）燃料燃烧，使燃料的化学能转化为内能。
　（2）在实际应用中，燃料很难完全燃烧，所以放出的热量比实际计算出的要少。另外，放出的热量又很难得到全部有效利用，总会有一部分热量损失。例如，用蜂窝煤烧水时，热量损失的部分包括：①
未完全燃烧的部分；②
高温烟气带走的热量；③
被容器、炉具、周围空气等吸收的热量。
（3）提高燃料利用率的一些方法
　　有效利用燃料的一些方法：把煤磨成粉末状、用空气吹进炉膛（提高燃烧的完全程度）以较强的气流，将煤粉在炉膛里吹起来燃烧（减少烟气带走的热量）。
◎例题
【例1】汽车的发动机常用水作为降温的物质，这是因为水的_________较大的缘故。汽油的热值是4.6×107J/kg，1kg汽油完全燃烧放出的热量是___________J。目前热机的效率还比较低，在热机的能量损失中，_______带走的能量最多，设法利用这部分能量，是提高燃料利用率的重要措施。
【答案】比热容；
4.6×107
；
废气。
【解析】汽车的发动机常用水作为降温的物质，是因为水的比热容较大的缘故；1kg汽油完全燃烧放出的热量是Q=qm=4.6×107J/kg×1kg=4.6×107J；热机的能量损失中，废气带走的能量最多。
【例2】用天然气灶将-壶质量为2kg、初温为30℃的水加热到80℃,消耗了16g天然气.已知水的比热容为4.2×103J(kg℃),天然气的热值为4.2×107J/kg,则天然气完全燃烧放出的热量为
J水吸收的热量为
J,天然气灶烧水的效率为
%。
【答案】6.52×105
4.2×105
64.4
【解析】(1)Q放＝m
q＝0.016kg×4.2×107J/kg＝6.52×105
J。
(2)Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg℃）×2kg×（80℃﹣30℃）＝4.2×105J。
(3)
?练习
1、甲内燃机比乙内燃机的效率高，表示（
）．?
A．甲的功率比较大??
B．甲燃烧需要的燃料较少?
C．工作时间相同，甲耗油较少
D．甲把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的比例较大?
2、为了提高热机效率，应尽可能做到（
）．?
A．采用优质燃料??
B．降低热机功率?
C．减少热机的各种热损失，保持良好的润滑?
D．避免使用热机?
3、某团队在海拔3000多米高山上野营时，使用铁锅烧水，他们发现把体积为2
L的水从10
℃加热到85
℃时，共消耗了5
kg的干木柴，已知水的比热容为4.2×103
J/(kg·℃)，干木柴的热值为1.2×107
J/kg,
求：
(1)干木柴完全燃烧放出的热量。
(2)水吸收的热量。
(3)铁锅烧水的效率。
§知识小结
【课堂检测】
1.（2019
深圳市）下列说法正确的是（
）
A．燃料燃烧越充分，它的热值就越大
B．内燃机用水做冷却液，是因为水的比热容较大
C．敲击大小不同的编钟，发出声音的音色不同
D．在闹市区安装噪声监测装置，可以减弱噪声
2.(2019
黑龙江齐齐哈尔)如图所示是观察海波熔化现象的实验装置，海波在熔化过程中温度不变，内能　
　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。实验过程中完全燃烧了5g酒精，放出的热量为　
　J．（q酒精＝3.0×107J/kg）
3.(2019
海南省)2019年6月5日，我国首次用固体燃料运载火箭把“文昌物联一号”卫星成功送上太空。火箭发射时要选用热值_______的固体燃料（选填“大”或“小”），燃料的质量减少，热值_______（选填“变小”或“不变”）。
4.（2019
无锡市）用煤气灶将质量为4kg的水从25℃加热到50℃，水吸收的热量为________J，若水吸收的热量等于煤气燃烧所放出的热量，则需要完全燃烧________的煤气。[水的比热容为
4.2×103J/（kg·℃），煤气的热值为4.2×107J/kg]
5.
(2019山东菏泽)小明家有辆排量为1.6L的汽车，行驶100km油耗为5KG、汽油的热值为4.2×107J/kg。若这些汽油完全燃烧。可放出
J的热量。燃油汽车产生的
对环境会造成污染。
6.(2019
湖南郴州市)用液化气灶烧水，把1.5kg初温为20℃的水加热到100℃，需要吸收的热量为　
　J．若上述过程中完全燃烧了0.021kg液化气，且只有60%的热量被水吸收，则液化气的热值为　
　J/kg。[c水＝4.2×103J/（kg℃）]
7.（2019
盐城市）用天然气灶将-壶质量为2kg、初温为30℃的水加热到80℃,消耗了16g天然气.已知水的比热容为4.2×103J(kg℃),天然气的热值为4.2×107J/kg,则天然气完全燃烧放出的热量为
J水吸收的热量为
J,天然气灶烧水的效率为
%。
8.（2019
广西北部湾经济区）汽车的发动机常用水作为降温的物质，这是因为水的_________较大的缘故。汽油的热值是4.6×107J/kg，1kg汽油完全燃烧放出的热量是___________J。目前热机的效率还比较低，在热机的能量损失中，_______带走的能量最多，设法利用这部分能量，是提高燃料利用率的重要措施。
9.（2019荆门市）为了保护环境，我们应大力提倡使用清洁能源。现要将20kg的水从16℃加热到50℃，如果使用效率为85%的电热水器，需要耗电
kW·h；如果使用热效率为80%的天然气热水器，需要消耗
m3天然气。已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值为3.2×107J/m3（结果均保留到小数点后2位）。
10.(
2019孝感)一辆厢式小货车某次运货，满载后总质量是5.0×103kg，在平直的公路上匀速行驶100km，耗油10kg，货车受到的阻力是总重力的0.05倍，发动机的牵引功率是50kW(油的热值是5.0×107J/kg，g=10N/kg)，求:
(1)货年受到的牵引力；
(2)货车匀速行驶的速度；
(3)货车发动机的效率。
【答案】
1.B
【解析】
A．燃料的热值是某种燃料完全燃烧时放出的热量与其质量之比，与实际燃烧情况无关，
故该选项不符合题意；
B．水的比热容比较大，等质量物质在升高相同温度时，水吸收的热量多，适合作为内燃
机的冷却液，该选项符合题意；
C．敲击大小不同的编钟，是音调不同，相同乐器发出的声音的音色相同，该选项不符合题意；
噪声监测装置只能监测噪声等级，不能减弱，该选项不符合题意；
2.变大；1.5×105。
【解析】
（1）海波是晶体，晶体在熔化过程中吸收热量，内能增加，温度不变；
（2）完全燃烧5g酒精放出的热量：Q＝mq＝5×10﹣3kg×3.0×107J/kg＝1.5×105J。
3.大
不变
【解析】发箭发射需要较大能量，而这些能量来自于燃料燃烧释放的热量。燃料的热值越大，相同质量下完全燃烧释放的热量越多，这样可以实现小质量大能量的目的，从而减小火箭的重量，所以火箭发射时应选用热值大的固体燃料；燃料的热值是燃料的一种固有特性，与燃料的质量、体积等因素均无关
4.
(1).
4.2×105
;
(2).
0.01kg.
【解析】
【详解】水吸收的热量Q吸=cmΔt
=4.2×103J/（kg?℃）×4kg×（50℃-25℃）=4.2×105J；
水吸收的热量等于煤气燃烧所放出的热量，Q吸=Q放=4.2×105J；
由Q放=mq可得，煤气质量m==0.01kg。
5.
2.3×108
废气和噪声
【解析】汽油完全燃烧可放出的热量是：
；燃油汽车所产生的废气和噪声会对环境造成污染。
6.5.04×105；4×107。
【解析】解：（1）水吸收的热量：
Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg℃）×1.5kg×（100℃﹣20℃）＝5.04×105J；
（2）由题知，Q吸＝Q放×60%＝m液化气q×60%，
需要液化气的体积：
q液化气＝＝＝4×107J/kg。
7.6.52×105
4.2×105
64.4
【解析】
(1)Q放＝m
q＝0.016kg×4.2×107J/kg＝6.52×105
J。
(2)Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg℃）×2kg×（80℃﹣30℃）＝4.2×105J。
(3)
8.比热容；
4.6×107
；
废气。
【解析】汽车的发动机常用水作为降温的物质，是因为水的比热容较大的缘故；1kg汽油完全燃烧放出的热量是Q=qm=4.6×107J/kg×1kg=4.6×107J；热机的能量损失中，废气带走的能量最多。
9.0.93　；　0.11。
【解析】
水吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×20kg×(50℃-16℃)=2.856×106J，消耗的电能：W===3.36×106J≈0.93kW?h；需要消耗的天然气体积为：V=≈0.11m3。
10.（1）2500N；（2）20m/s；50%
【解析】
（1）因为货车匀速行驶，二力平衡，所以；
（2）货车匀速行驶的速度：
；
（3）货车发动机的效率：
【课堂总结】
【家庭作业】
1、下列有关热的说法正确的是（
）
A．晶体在熔化过程中温度不变，内能也不变
B．内燃机的压缩冲程，主要是用热传递的方法增加了气缸内的物质的内能
C．用水作汽车冷却液，是因为水的比热容大
D．柴油机能输出更大的功率，是因为柴油机对空气的压缩程度小
2、如图所示，汽油机是处在
冲程，在此冲程中
能转化为
能.
3、节能环保越来越引起人们的关注，目前我国研发出一款以压缩空气为动力的环保车．汽车使用前需要压缩存储气体，这一过程通过_________的方式使气体内能增加，开动时，释放的气体推动发动机，将气体的内能转化为_________能，此车紧急刹车时，刹车片和轮胎都变热，汽车的机械能转化为_________能。
4、如图所示为生活中常用的热水瓶，其外壁采用镀银的双层玻璃，并将中间抽成真空，这是为
．注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，软木塞会跳起来．这一过程中瓶内气体的
能转化为软木塞的机械能．汽油机的
冲程也发生同样的能量转化．如果该汽油机飞轮转速是1800r／min，则该汽油机每秒钟内对外做功
次
5、是今年12月2日我国用长征火箭发射“嫦娥三号”卫星时的壮观情景．火箭发射升空时，燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的
能，再转化为火箭的
能．
6、煤是一种化石燃料，属于
（填“可再生”或“不可再生”）能源；已知无烟煤的热值是3.4×107J/kg，1kg的无烟煤完全燃烧放出的热量是
J。
7、用两个玻璃杯做
“棉纱滴水实验”
如图（a）、（b）示，过一段时间
杯中棉纱末端有水滴出；右图是某品牌小轿车的能流图，能量转化效率为
　
，用图中损失的化学能计算，可使汽车水箱内质量为40㎏的水温度升高
℃。[水的比热容为4.2×103J/（㎏·℃）]
8、给汽车加油时，会闻到汽油味，这是______________现象．当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率________（填“升高”、“不变”、“降低”）．
9、一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占25%，废气带走的能量占30%，摩擦等机械损耗占10%，则它的机械效率为
．已知某型号柴油机的效率是30%，在柴油机内完全燃烧2kg柴油能放热
J，这些热通过该柴油机的转化，能对外做有用功
J．(柴油的热值为3.3×107J/kg)
10、为比较酒精和碎纸片这两种燃料的热值，小明采用如图所示的装置进行实验：他将一定质量的酒精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中，点燃它们，分别给装有质量相等的水的两个相同烧杯加热，直至酒精和碎纸片完全燃烧．
（1）小明设计了一张记录实验数据的表格，其中①②两项内容漏写了，请你帮他补充完整．
温度
??燃料?加热前水温／℃??①
???10g酒精②
　　
(2)实验后小明根据实验数据利用公式Q=cmΔt算出了水吸收的热量，结合“10g酒精”这一数据，算出了酒精的热值，算出的酒精热值是否可靠，请说明理由??
．
11、随着生活条件的改善，小明家住上了新楼房，新楼使用的是天然气。小明想：将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢？他通过实践收集如下数据：水壶里装入2kg　温度为20℃的水，大火加热直至沸腾。又在物理书中查到天然气热值为8×107J/m3。［气压为1标准大气压；c水＝4.2×103J／(kg·℃)］
（1）烧开这壶水，水需要吸收多少热量？
（2）如果小明家天然气炉具的效率是40%，烧开这壶水，需要燃烧多少m3的天然气？

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