【备战】中考物理学习方案 专题14.2 热机效率（含解析）（新版）新人教版.doc

专题14.2 热机效率1.自学p2223“燃料的热值”内容，完成题（1）（4）（1）阅读课本p22“想想议议”内容并观察课本图14.21，在生活当中，我们获得内能的主要途径是通过燃烧燃料来获得的，如生活中的煤.木头等属于 燃料；汽油.酒精等属于 燃料；天然气体是属于 燃料。（选填“固体”.“液体”.“气体”），这些燃料的在燃烧时，将 能转化为 能。（2）物理学中，把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量的比，叫做燃料的 ，用符号q表示。单位为 。（3）阅读课本p23“小资料”可知，汽油的热值为 ，这一数值表示的物理含义是 。（4）如果知道燃料的热值q，燃料的质量m，则我们可以根据公式 求出完全燃料这种燃料所能获得的热量q。2.自学p2324“热机的效率”内容，完成题（5）（9）（5）用煤烧水时，煤很难完全 ，烟气等也会带走一部分 ，加上盛水的容器等也会吸收一部分 ，由此可见被水吸收的有效热量 煤燃烧放出的热量（选填“大于”.“小于”或“等于”）。（6）为了学校蒸饭锅炉燃料利用率较低的问题，可以采取 . 的方法提高燃料的利用率。（7）热机中，用来做 的那部分能量，与燃料 放出的能量之比叫热机效率，用符号 表示，它是反映热机性能的重要指标。（8）某汽油机的热机效率为30，它表示的含义是 。（9）提高燃料的利用率的重要举措在于 。探究点1.燃料的热值（重点）提出问题：燃烧相同质量的煤油和菜籽油，所放出的热量相同吗？探究：在生活中，我们主要通过燃烧获取热量。例如：用干木柴.煤.液化气等燃烧放出热量都能将饭煮熟。但将同样多的饭煮熟所需要干木柴的质量与所需要液化气的质量却不一样。分析： 燃料里面储存着化学能，燃料燃烧时，发生化学变化，将化学能转化为内能释放出来。将同样多的饭煮熟，需要的热量是相同的。而所需要完全燃烧不同燃料的质量不同。这表明质量相同的不同种燃料完全燃烧时放出的内能是不同的。结论：（1）我们把某种燃料完全燃烧放出的热量（q）与其质量（m）之比叫做这种燃料的热值。用符号q表示，q=q/m，其单位为j/kg。（2）热值是燃料的一种特性，主要与燃料的种类有关，而与其质量.是否在燃烧.放出多少热量无关。例如：酒精的热值为3.0107j/kg，它表示完全燃烧1kg的酒精所放出的热量为3.0107j。不管酒精的质量是多少，是否在燃烧，它的热值都是这个数值。（3）燃料完全燃烧放出热量的计算方法：qmq例题：关于燃料的热值，下列说法正确的是 （ ）a.燃料在没有燃烧时，其热值为0b.燃料完全燃烧时，它放出的热量越多，则它的热值越大c.q汽油=4.6107j/kg，它表示完全燃烧1kg的汽油所放出的热量为3.0107j/kg。d.完全燃烧同一种燃料时，所放出的热量与燃料的质量成正比。解析：热值是燃料的特性，与其 是否燃烧无关，与放出热量的多少无关，故a.b两个选项错。c选项热值的物理意义中，放出的热量为3.0107j/kg，单位错。d选项中，同一种燃料在完全燃烧时放出的热量计算公式为qmq，q为一定值，所以q与m成正比。答案：d点拨：热值是燃料的一种特性，可以与物质的其他特性，如密度.比热容等知识进行类比，从而更好地掌握这一知识点。变式训练（1）有关燃料的概念，下列说法中正确的是 （ ）a.固体燃料的热值一定小于液体燃料的热值 b.容易燃烧的燃料热值更大c.燃料的热值与燃料的燃烧情况无关 d.选取热值更高的燃料获得的热量也更多（2）实验课上，完全燃烧20g酒精所获得的热量为6105j，则酒精的热值为 。酒精灯中剩余酒精的热值为 。（3）课本“一些燃料的热值”小资料中，煤气的热值为3.9107j/m3,它表示的物理含义是 ，若要计算煤气完全燃料所放出的热量，公式应该为 。探究点2.热机效率（重点.难点）提出问题：在热机中，燃料完全燃烧放出的热量是否都转化成了热机的机械能？探究：1.家中用煤气烧开水时，煤气并不能达到完全燃烧；燃烧所放出的热量，在内燃机中，燃料完全燃烧放出的热量只有一部分转化成了内燃机的有用机械功。结论：（1）在热机中，用来做有用功的那部分能量与燃烧完全燃烧放出的热量之比，叫热机效率，用表示，w有用/q放。机械效率反映了热机对能量的利用率，是热机性能的重要指标。（2）提高热机效率的主要途径：a.使燃料充分燃烧；b.尽量减小各种能量损失；c.设计和制造中采用先进合理的技术；d.注意保养，保证良好的润滑等。提高热机中燃料的利用率：应充分利用废气带走的能量。（3）热机使用所带来的污染：a.大气污染 b.噪声污染 c.热污染例题：某型号柴油机的热机效率为30，它表示的物理含义是 ，若在一定时间内，该柴油机消耗的柴油质量为2kg，则这些柴油完成燃烧放出的热量为 j，使用这一柴油机所获得的有效机械能为 j。解析：热机效率是热机在多大程度上利用了能量，柴油机的热机效率为30，是指这个柴油机工作时能将燃料完全燃烧放出热量的30转化为有用机械功；2kg柴油完全燃烧所放出的热量为qmq2kg4.3107j/kg=8.6107j,获得的有用机械能为wq8.6107j302.58107j答案：这个柴油机工作时能将燃料完全燃烧放出热量的30转化为有用机械功 8.6107j 2.58107j点拨：热机效率是热机性能的重要指标，对热机效率的计算要结合燃料燃烧放出热量的计算及机械功的计算，并注意区分机械效率和机械功率。变式训练（1）甲.乙两柴油机，甲的机械效率比乙的高，以下说法正确的是 （ ）a.甲获取的有用功一定比乙多 b.甲消耗的燃料一定比乙少c.消耗同样多的柴油，甲获得的有用功更多 d.甲的功率一定比乙的功率要大（2）甲.乙两汽油机的机械效率之比为2：3，则完成同样多的有效功所消耗的汽油的质量之比为 。1.小明家通过燃烧干木柴获取生活所需要的热量，干木柴属于 燃料（选填“固体”.“液体”.“气体”），干木柴在燃烧时将 能转化为 能。2.已知无烟煤的热值为3.4107j/kg，它表示的物理含义是 ；小明家现有无烟煤20kg，完全燃料其中的5kg获得的热量为 j，剩余的无烟煤的热值为 。3.在热机里，转变为 的能量和燃料完全燃烧所释放的能量的比值称为热机效率。热机效率 1（选填“大于”.“小于”或“等于”）4.热机的发明为人类的进步做出了巨大的贡献，但同时也给生态环境带来了污染，热机的使用主要造成的污染有： . . 。5.查阅燃料的热值表，若将相同质量的焦炭.酒精.柴油.汽油四种燃料完全燃烧，放出热量最多的是 （ ）a.焦炭 b.酒精 c.柴油 d.汽油6.某热机的效率为20，这表明做100j的有用功时 （ ）a.要消耗20j的燃料内能 b.要向外散失80j的热量c.要消耗燃烧后能放出500j内能的燃料 d.要消耗80j的燃料内能7.晓伟用液化石油气将1kg的水由20加热至100，水需吸收多少j的热量？若不计热量散失，需消耗多少kg的液化石油气？（c水 =4.2103 j/(kg)，液化石油气的热值为q =8.0107j/kg）1.（热值的理解）用甲.乙两种不同的燃料燃烧放出热量将质量和初温都相同的水加热至沸腾，消耗甲种燃料的质量更大，则甲的热值 乙的热值（选填“大于”.“小于”或“等于”）。2.（机械效率的理解）热机效率与热机功率的区别：热机效率是指热机 和 的比值。而热机功率是反映热机 的物理量。3.（提高燃料利用率）在热机的各种能量损失中，_ _带走的能量最多。设法利用这些能量，是提高燃料利用率的重要措施。答案：废气4.（热值的理解）一箱汽油用掉一半后，剩下的一半汽油与原来的一箱汽油相比较 （ ）a.质量变为原来的一半 b.比热容变为原来的一半c.热值变为原来的一半 d.密度变为原来的一半5.（热机效率的理解）柴油机效率比汽油机效率高，主要是因为 （ ）a.柴油的热值较大 b.柴油机点火方式为压燃式c.柴油机内压缩空气的压强和温度比较高，燃料燃烧更充分 d.以上说法都正确 “b”）为保证实验结论的可靠，实验时应控制两套装置中相同的量有加热时间和水_._。通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两油灯中燃料的中，热值较大的_。该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量，并记录了数据，利用公式q吸cm(tt0)计算出了吸收的热量，他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果可靠吗？_。为什么？_。7.一台汽油机的功率为7350w，它每小时消耗的汽油为2.5kg，这台汽油机的效率为多大？（汽油的热值为4.6107j/kg）8.液化石油气的热值高达4.6107j/ kg，一些不法商贩为谋取暴利，常将液化石油气与价格低廉.热值仅为2.9107j/ kg的二甲醚混合装入钢瓶内销售给客户常州市质监局对某液化石油气站销售的瓶装燃气进行检测：将质量为100kg