第四节 热机效率和环境保护
01 知识管理
1．燃料的热值
概 念：某种燃料________放出的________与所用该燃料的________之比，叫做这种燃料的热值．用字母________表示，
单 位：是“________”．
说 明：对气体燃料而言，热值则是某种燃料________燃烧放出的________与所用该燃料的________之比，对应单位是“________”．
热量计算：固体、液体燃料：Q＝________． 气体燃料：Q＝________． 2．热机效率
概 念：热机运转中，对外做的________与燃料________所释放的能量的________称为热机效率．
提高途径：提高热机效率的主要途径是减少热机在工作中的各种________；首先要减少________过程中的热量损失；其次是要尽量________机械传动部分，并选用优良的________材料，减小摩擦，以减少能量损失．
02 基础题
1．(漳州中考)现代火箭用液态氢作燃料，是因为液态氢具有() A．较大的热值 B．较高的凝固点 C．较低的沸点 D．较大的比热容
2．(资阳中考)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．0.5 kg煤油和1.5 kg煤油的热值一样大
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3．一台四冲程汽油机完全燃烧100 g汽油放出的热量中，损失了3.22×10 J的热量(q汽油＝4.6×10 J/kg)，则该汽油机的效率为()
A．28.8% B．30% C．35.5% D．38%
4．(娄底中考)行驶中的汽车在紧急刹车时，刹车片会发烫这是通过________的方式增加了物体的内能，若汽
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车行驶过程中消耗汽油2 kg，这些汽油完全燃烧时放出________J的热量．(汽油热值4.6×10 J/kg)
5．(无锡中考)现探明中国南海海底有大量的可燃冰．已知可燃冰的热值比煤气的热值大得多，则若完全燃烧相同质量的可燃冰和煤气，燃烧________放出的热多，1 kg的可燃冰，燃烧一半后，剩余可燃冰的热值________(填“变大”“变小”或“不变”)．
6．(齐齐哈尔中考)在一标准大气压下，把体积为2 L，温度为20 ℃的水烧至沸腾，水至少需要吸收________J
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的热量．若不计热量损失，需要燃烧________kg干木柴．(q干木柴＝1.2×10 J/kg)
03 中档题
7．(厦门中考)下列关于热值和热机效率的描述，正确的是() A．使燃料燃烧更充分，可以增大热值 B．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率 C．燃料燃烧释放的热量越大，热值越大
D．热值和热机效率都是定值，与外界条件无关
8．(宜昌中考)为节约能源，需提高热机的效率，下列措施不能提高效率的是() A．尽量使燃料充分燃烧
B．尽量减少热机部件间的摩擦 C．尽量减少废气带走的热量 D．尽量增加热机的工作时间
9．(遂宁中考)下列有关热机的说法中不正确的是()
A．热机工作的过程是将燃料燃烧获得的内能转化成机械能的过程 B．为了防止热机过热，通常用水来降温，是利用水的比热大的特性
C．可以采用增大热机功率的方法来增大热机的效率 D．热机的大量使用会造成环境污染
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10．(昆明中考)已知天然气的热值为4.0×10 J/m，完全燃烧2.1 m的天然气可以获得________J的热量，不
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计热量损失，这些热量可以使500 kg的水，温度升高________℃.[c水＝4.2×10 J/(kg·℃)]
11．(河北中考)双能源(汽油和天然气)汽车以其经济、污染小等优点倍受人们青睐．(已知汽油的热值为773
3.2×10 J/L、天然气的热值为7.2×10 J/m)
(1)内燃机是汽车的“心脏”，它是把内能转化为________的机器．
3
(2)完全燃烧9 L汽油放出的热量与完全燃烧________m的天然气放出的热量相等．
12．(盐城中考)在比较不同燃料热值的实验中，小明利用与图示完全相同的两套实验装置，分别在燃烧皿中放入质量相同的燃料甲和燃料乙，点燃后对质量都为100 g和初温都为20 ℃的水加热．燃烧相同时间后，用甲加热后的水温度为30 ℃，另一杯温度为24 ℃.此过程水的内能________(填“增大”或“减小”)，用甲加热的水吸收
3
的热量为________J，此时________(填“能”或“不能”)说明甲的热值较大．[水的比热容为4.2×10 J/(kg·℃)]
13．(遵义中考)在1标准大气压下，将质量为50 kg、温度为20 ℃的水加热至沸腾，水需要吸收________J的热量．目前，遵义市正在创建环保模范城市，正大力推广使用天然气等清洁能源．若上述这些热量由天然气提供，
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且天然气完全燃烧放出的热量有30%被水吸收，则需要完全燃烧________m的天然气．[水的比热容为4.2×10
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J/(kg·℃)，天然气热值为4×10 J/m]
04 拓展题
14．(昆明中考)木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料，对它们取不同质量进行完全燃烧，得到了下表的数据：
燃料的质量 燃料完全燃烧放出的热6量Q/×10 J 木柴 焦炭 木炭 100 1.3 3.0 3.4 200 2.6 6.0 6.8 300 3.9 9.0 10.2 400 5.2 12.0 13.6 (1)从表中的数据可以得到，相同质量的不同燃料，它们完全燃烧所释放的热量是________的；对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越________．
(2)从表中的数据还可以看出，对于同一种燃料，________和________的比值是不变的，这个不变的比值，反映了燃料本身的一种性质，物理学中把它称之为________，它是用来描述燃料完全燃烧时，释放热量能力大小的物理量．
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(3)完全燃烧0.01 m的天然气放出的热量是________J；如果这些热量完全用于加热水，可使________kg的水温度升高10 ℃；实际加热这些水所燃烧的天然气比上述要多许多，原因是用燃气灶烧水时，除了水吸收的热量外，
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一部分传给了盛水的容器，另外一部分传给了____________(答一个即可)．[q天然气＝4.2×10 J/m，c水＝4.2×10 J/(kg·℃)]
(4)在烧水过程中，人们关心的是燃烧天然气所放出的热量中有多少被水吸收，为了衡量水吸收的热量在完全燃烧天然气放出的热量中所占比例，物理中引入________来描述，我们总是希望它的值越________越好．
15．(聊城中考)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
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有一口自喷状态地热井，出水温度为90 ℃，出水流量为150 m/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
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约多少天然气？[ρ水＝1.0×10kg/m，c水＝4.2×10 J/(kg·℃)，天然气的热值为4×10 J/m]
第四节 热机效率和环境保护
知识管理
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1．完全燃烧 热量 质量 q J/kg 完全 热量 体积 J/m mq Vq 2.有用功 完全燃烧 比值 能量损失 燃烧 简化 润滑
基础题
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1．A 2.D 3.B 4.做功 9.2×10 5.可燃冰 不变 6.6.72×10 0.056 中档题
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7．B 8.D 9.C 10.8.4×10 40 11.(1)机械能 (2)4 12.增大 4.2×10 不能 13.1.68×10 1.4 拓展题
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14．(1)不同 多 (2)热量 质量 热值 (3)4.2×10 10 空气(或燃气灶) (4)(热)效率 大 15.(1)已m33335
知出水流量为150 m/h，由ρ＝得：水的质量m＝ρV＝1.0×10 kg/m×150 m＝1.5×10 kg 水放出的热量Q
VQ吸3510
＝cmΔt＝4.2×10 J/(kg·℃)×1.5×10 kg×(90 ℃－50 ℃)＝2.52×10 J (2)由η＝得：天然气需要放
Q放Q吸2.52×10 JQ放2.8×10 J103
出的热量Q放＝＝＝2.8×10 J 由Q放＝Vq得：天然气的体积V＝＝73＝700 m
η90%q4×10 J/m
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