人教版初中九年级物理：热机的效率

热机的效率热值定义：1kg 某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。

单位：固体燃料的热值的单位是焦耳每千克（J/kg ）、气体燃料的热值的单位是焦耳每立方米（J/m 3）。

热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积无关。

公式：Q 放＝qm 、Q 放＝qV① Q ——放出的热量——焦耳（J ）；q ——热值——焦耳每千克（J/kg ）；m ——燃料质量——千克（kg ）。

② Q ——放出的热量——焦耳（J ）；q ——热值——焦耳每立方米（J/m 3）；V ——燃料体积——立方米（m 3）。

酒精的热值是3.0×107J/kg ，它表示：1kg 酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J 。

煤气的热值是3.9×107J/m 3，它表示：1m 3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107J 。

火箭常用液态氢做燃料，是因为：① 液态氢的热值大；② 液态氢的体积小，便于储存和运输。

燃料的有效利用、热机的效率燃料燃烧，使燃料的化学能转化为内能。

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。

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）热机的效率：热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。

公式：总有用Q Q η ×100% 提高热机效率的途径：①使燃料充分燃烧，尽量减小各种热量损失；② 机件间保持良好的润滑，减小摩擦。

常见热机的效率：蒸汽机6%～15%、汽油机20%～30%、柴油机30%～45%第2节 热机效率1. 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2. 一杯酒精烧掉一半以后,剩下的酒精 ( )A. 热值与比热容都减半B. 热值与比热容都不变C. 热值不变,比热容减半D. 热值减半,比热容不变3. 少数不法商人把一种黑色石头掺在优质煤中高价出售。

第2节 热机的效率01 知识管理1．燃料的热值(1)我们把某种燃料____燃烧放出的热量与其质量____，叫做这种燃料的热值．热值的单位是____，气体燃料热值的单位是____．热值表示燃料在完全燃烧时把化学能转化为内能的本领大小．(2)燃料完全燃烧放热的计算公式：Q 放＝ ． 2．热机的效率(1)热机工作时，用来做____的那部分能量，与燃料 放出的能量之比，叫做热机的效率．热机效率的计算公式：η＝(2)设计和制造热机时，要不断改革和创新，以减少各种能量____．在热机的能量损失中，____带走的能量最多． 02 基础题知识点1 燃料的热值1．木炭的热值为3.4×107 J/kg ，它表示1 kg 木炭( )A ．具有3.4×107 J 的热量B ．具有3.4×107 J 的内能C ．完全燃烧对外做功3.4×107 JD ．完全燃烧放出热量3.4×107 J2．列关于热值的说法正确的是( )A ．2 kg 煤的热值大于1 kg 煤的热值B ．燃料热值越大，燃烧放出的热量越多C ．燃料燃烧不完全时热值变小D ．燃料的热值是燃料本身的特性，与其他因素无关3．质量为5 kg 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4．合理分类和利用垃圾可以变废为宝，在一定条件下，1吨垃圾能榨出170 kg 燃料油，若燃料油的热值为4.0×107 J/kg ，则这些燃料油完全燃烧释放出的热量为 J ，燃烧时燃料油的化学能转化为____能．5．成年人参加一次长跑，身体消耗的能量为6.6×106 J ，这些能量需要完全燃烧0.55 kg 的干木柴才能得到，则干木柴的热值为 J/kg ；干木柴用掉一半后，剩余干木柴的热值将____(填“变大”“变小”或“不变”)．6．根据下表列出的四种燃料的热值(单位：J/kg)，回答下列问题：酒精 柴油 煤油 氢3.0×1074.3×107 4.6×107 1.4×108(1)质量相等的四种燃料完全燃烧后，放出热量最少的是____，选用____作为卫星运载火箭的燃料较好．(2)完全燃烧____kg 煤油放出的热量为9.2×107 J.知识点2 热机的效率7．甲内燃机比乙内燃机的效率高，表示( )A ．甲内燃机做功多B ．甲燃料的热值比乙燃料的热值大C ．工作时间相同，甲耗油较少D ．甲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较大8．如图所示为内燃机的能量流向图，热机的效率(η)等于( )A.E 1E 4×100% B.E 4E 1×100% C.E 3＋E 4E 1×100% D.E 4E 1＋E 2＋E 3＋E 4＋E 5×100% 9．一台柴油机的热机效率为25%，表示的意义是 的那部分能量，与燃料 __的能量之比为25%.用这台柴油机工作时，完全燃烧2 kg 的柴油可做有用功 J ．(柴油的热值为4.3×107 J/kg)10．热机效率是热机性能的一个重要指标．有一热机，若一部分燃料完全燃烧时，放出的能量为8×103 J ，其中用来做有用功的那部分能量为3×103 J ，该热机的效率是 ．【易错点：提高热机效率的措施】11．为节约能源，需提高热机的效率，下列措施中不能提高热机效率的是( )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12．如图所示是完全燃烧A、B两种燃料的质量与放出热量的关系图象，由图象可知，A、B两种燃料的热值大小关系是( )A．q A＜q B B．q A＝q B C．q A＞q B D．无法比较13．小明测试了自己家中分别单独使用不同种类的燃料时的平均月消耗量分别为木柴约100 kg，烟煤约40 kg，液化石油气约15 kg，煤气约30 kg，这四种燃料中哪种燃料的热值最高( )A．木柴B．烟煤C．液化石油气D．煤气14．古语道：“人要实，火要虚．”此话的意思是说做人要脚踏实地，才能事业有成；可燃物要架空一些，才能燃烧更旺．“火要虚”的目的是( )A．增大可燃物的热值B．降低可燃物的着火点C．能使可燃物完全燃烧D．提高了可燃物的利用率15．有甲、乙两台汽油机，它们的功率之比是2∶1，它们的热机效率之比是5∶4，那么在相同的时间里，它们所消耗的汽油的质量之比是____．16．“可燃冰”作为新能源，有着巨大的开发使用潜力．在同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量可达煤气的数十倍，说明“可燃冰”的____大．若“可燃冰”的热值为1.4×1010 J/m3，2 m3的“可燃冰”完全燃烧后可放出的热量为J．若这些热量60%被水吸收，可以将_ kg水从0 ℃加热到100 ℃.[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]17.某物理兴趣小组的同学，用2kg的煤炉给100kg的水加热，发现这些煤完全燃烧也只让水温升高了60℃，则这些煤完全燃烧产生的热量是___________J，煤炉烧水时的热效率是___________%。

第2节热机的效率一、燃料的热值1.把某种燃料_________与其质量之比，叫这种燃料的热值，单位是_______；燃料燃烧放出热量的计算公式为：______。

【答案】完全燃烧放出的热量；J/kg；Q放=qm。

【解析】把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫这种燃料的热值，单位是J/kg。

燃料燃烧放出热量的计算公式为：Q放=qm；（Q放是热量，单位是J；q是热值，单位是J/kg；m是质量，单位是kg).2．“可燃冰”主要成分是甲烷，可直接点燃，燃烧后几乎不产生任何残渣，所以“可燃冰”是一种新型清洁能源。

其中甲烷的热值为q甲烷=4.2×107J／m3，其物理意义是（）A.1J的甲烷完全燃烧能产生4.2×107m3热量。

B.4.2×107J的甲烷完全燃烧能产生1m3热量。

C.1m3甲烷完全燃烧能产生4.2×107J热量。

D.4.2×107m3的甲烷完全燃烧能产生1J热量。

【答案】C【解析】对于固体和液体，热值表达式用q=Q/m来表示，物理意义是单位质量的燃料完全燃烧放出的热量。

对于气体，热值表达式用q=Q/V来表示，物理意义是单位体积的燃料完全燃烧放出的热量。

甲烷通常以气态物质形态存在，其热值q甲烷=4.2×107J／m3，物理含义是：1m3甲烷完全燃烧能产生4.2×107J的热量。

3．长征五号火箭为我国载人航天工程作出卓著贡献。

长征五号火箭发动机使用液氢作燃料，是利用液氢的（）A．密度大B．比热容大C．热值高D．热效率高【答案】C【详解】火箭发动机使用液态氢作燃料，燃烧相同质量的燃料，液氢完全燃烧释放出的热量多，即液态氢的热值高，综上分析知，故ABD不符合题意；C符合题意。

故选C。

4.关于燃料及其热值，下列说法中正确的是（）A．没有燃烧的燃料，其热值等于零B．燃料的热值与其质量和燃烧状态无关C．燃料完全燃烧时，它的热值最大D．燃料燃烧时温度越高，放出的热量越多【答案】B【详解】ABC.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，故AC错误，B 正确；D.由Q=mq可知，燃料燃烧放出的热量与热值和质量有关，与温度无关，故D错误。

人教版九年级物理章节知识点解析：热机效率14.2热机效率1.热机的效率【知识点回忆】〔1〕定义：用来做有用功的那局部能量和燃料完全熄灭放出的能量之比，叫做热机的效率，其表达式为：．由于热机在任务进程中总有能量损失，所以热机的效率总小于1．〔2〕热机在任务进程中形成能量损失的要素有：①燃料很难全部熄灭；②排出的废气带走能量；③热机部件要散热；④克制运转机件之间的摩擦消耗能量．〔3〕提高热机效率的方法：①尽量让燃料充沛熄灭；②设法应用废气的能量；③增加能量损失；④保证良好的润滑．【命题方向】第一类常考题：为了浪费动力，需提高热机的效率，以下措施中不能提高热机效率的是〔〕A．尽量使燃料充沛熄灭B．尽量添加热机的任务时间C．尽量增加废气带走的热量D．尽量增加热机部件间的摩擦剖析：要处置此题，需求掌握热机的效率的概念．热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全熄灭放出的能量之比．比值越大，效率越高．解：热机效率是指热机有效应用的能量与燃料完全熄灭放出的能量之比．所以增加热量的损失可以提高热机的效率．所以使燃料充沛熄灭、增加废气带走的热量、增加热机部件间的摩擦都可以增加热量的损失，提高效率．添加热机的任务时间，并不能增加热量的损失，所以不能提高热机的效率．应选B．点评：此题经过考察影响热机效率的几个要素，考察了先生对热机效率的了解．要知道要想提高热机的效率，就要增加热量的损失．第二类常考题：关于热机的效率，以下说法中正确的选项是〔〕A．热机做的有用功越多，效率一定越高B．热机消耗的燃料越少，效率一定越高C．热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高D．热机做功越快，效率一定越高剖析：热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全熄灭发生的能量之比．功率是表示物体做功快慢的物理量．解：热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全熄灭发生的能量之比；当热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高；当热机消耗的燃料一定，做的有用功越多，效率就一定越高；应选项A、B错误；热机做功越快，表示热机的功率越大，与效率有关；应选项D错误；应选C．点评：此题主要考察了热机的效率以及影响热机效率的要素，并且考察了热机效率与功率的区别．【解题方法点拨】关于热机效率可与机械效率停止对比了解，热机效率是权衡热机功用好坏的一个重要参数，要提高热机的效率就是要提高热机用来做有用功的能量与燃料完全熄灭放出的能量之比，并且热机的效率总小于1．2.燃料的热值【知识点回忆】〔1〕概念：1kg某种燃料完全熄灭放出的热量，叫做这种燃料的热值，用q来表示，于气体燃料而言，热值的定义是1m3的某种燃料完全熄灭时放出的热量．热值是燃料的一种属性．〔2〕单位：焦/千克〔J/kg〕，读作焦每千克．〔3〕公式：Q=mq〔m为燃料的质量，q为燃料的热值，Q为熄灭放出的热量〕．〔4〕热值的物理意义：热值表示一定质量的燃料在完全熄灭时所放出的热量的多少，如木炭的热值为3.40×107J/kg．同种燃料的热值相反，不同种燃料的热值不同．【命题方向】第一类常考题：关于燃料的热值，以下说法中，属于正确了解的是〔〕A．燃料的热值跟燃料熄灭时放出的热量成正比B．燃料的热值跟燃料的质量成正比C．容易熄灭的燃料热值一定大D．就某种确定的燃料而言，它的热值是一个确定的值，跟燃料的质量及燃料熄灭放出的热量有关剖析：此题主要考察了解热值的定义及其物理意义．解：燃料的热值是燃料的一种特性，只决议于燃料的种类，与质量和熄灭状况等有关，A、B、C不契合题意，D正确．应选D．点评：此题的解题关键是知道热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关．第二类常考题：〝可燃冰〞作为新型动力，有着庞大的开发运用潜力．同等条件下，〝可燃冰〞完全熄灭放出的热量到达煤气的数十倍，说明〝可燃冰〞的热值很大．以10倍的关系粗略计算，1kg〝可燃冰〞完全熄灭放出的热量为4.2×l08J，这些热量可以使1250kg的水从20℃加热至100℃[c=4.2×103J/〔kg•℃〕•q煤气=4.2×107J/kg]．剖析：〔1〕1kg某种燃料完全熄灭放出的热量，叫这种燃料的热值；〔2〕应用Q放=mq求出1kg煤气完全熄灭放出的热量，〝可燃冰〞完全熄灭放出的热量到达煤气的10倍，据此求1kg〝可燃冰〞完全熄灭放出的热量；〔3〕由题知，Q吸=Q放，而Q吸=cm△t，知道水的比热容、水的初平和末温，可求水的质量．解：〔1〕在同等条件下，〝可燃冰〞完全熄灭放出的热量到达煤气的数十倍，说明〝可燃冰〞的热值很大；〔2〕1kg煤气完全熄灭放出的热量：Q放=mq=1kg×4.2×l07J/kg=4.2×l07J，1kg〝可燃冰〞完全熄灭放出的热量：Q放′=10Q放=10×4.2×l07J=4.2×l08J；〔3〕由题知，Q吸=Q放′=4.2×l08J，∵Q吸=cm△t，故答案为：热值；4.2×l08；1250．点评：此题考察了先生对燃料的热值、燃料完全熄灭放热公式、吸热公式的掌握和运用，因条件已给出，难度不大．【解题方法点拨】〔1〕燃料的热值指的是1kg某种燃料完全熄灭放出的热量，是燃料自身的一种特性，它与燃料的质量以及熄灭条件有关．〔2〕燃料熄灭越充沛，只能说越〝接近完全熄灭〞，熄灭效果越好，而不能说热值越大．〔3〕只要在完全熄灭时放出的热量才是这种燃料的热值，假设没有完全熄灭，放出的热量要比热值小．。

14.2 热机的效率1．燃料的热值(1)燃料的燃烧是一种化学反应，燃烧过程中，储藏在燃料中的化学能被释放，转变成周围物体的内能。

因此，燃料燃烧过程是化学能转化成内能的过程。

(2)物理意义：燃料的热值是反映燃料放热本领大小的物理量，热值越大，说明燃料的放热本领越大。

(3)定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比。

(4)定义式：q ＝Q m，其中q 表示燃料的热值，Q 表示燃料完全燃烧放出的热量，m 表示燃料的质量。

(5)单位：焦/千克，读作焦每千克，用符号J/kg 表示。

(6)燃料的热值表 一些燃料的热值干木柴 约1.2×107 J·kg －1 柴油 4.3×107 J·kg －1烟煤 约2.9×107 J·kg －1 煤油 4.6×107 J·kg －1无烟煤 约3.4×107 J·kg －1 汽油 4.6×107 J·kg －1焦炭 3.0×107 J·kg －1 氢 1.4×108 J·kg －1木炭 3.4×107 J·kg －1 煤气 约3.9×107 J·m －3酒精 3.0×107 J·kg －1 沼气 1.9×107 J·m －3①热值是燃料的一种特性，不同燃料的热值一般不同。

②在常见的燃料中，氢的热值最大，常用于火箭。

③液体燃料的热值比固体燃料的热值大。

(7)燃料完全燃烧放出热量的计算①固体和液体燃料：Q ＝qm ，式中m 的单位为kg ，q 的单位为J/kg ，则Q 的单位为J 。

②气体燃料：Q ＝qV ，式中V 的单位为m 3；q 的单位为J/m 3，则Q 的单位为J 。

谈重点 热值(1)对于热值的概念，要注重理解三个关键词“1 kg ”“某种燃料”“完全燃烧”。