物理同步导与练 九年级 全一册-第5节　调查燃料的利用及其对环境的影响

第十章机械能、内能及其转化第五节调查燃料的利用及其对环境的影响

1.

能够

燃烧

的物质称为燃料。燃料的种类很多，固

体燃料有

煤

、

木柴

等，液体燃料有

汽

油

、

柴油

、

酒精

等，气体燃料有

氢

气

、

煤气

、

天然气

等。燃烧是一种

化学

反

应，在燃烧过程中，燃料的

化学能

转化为

内能

。燃烧煤木柴汽

油柴油酒精氢

气煤气天然气化学化学能内能2.

一定质量的某种燃料完全燃烧，化学能转化为

内

能

的量（放出的热量）与其

质量

的比叫作这种燃料

的

热值

，通常用符号q表示。热值的单位是

焦每千

克

，用符号

J/kg

表示。内

能质量热值焦每千

克J/kg3.

热机用来做

有用功

的那部分能量，与燃料

完全

燃烧

释放的能量之比，叫作热机的效率。有用功完全

燃烧4.

（1）锅炉

有效利用

的热量与燃料

完全燃烧

放

出的热量之比，叫作锅炉的效率。（2）锅炉有效利用的热量为Q有用，燃料完全燃烧放出的

热量为Q总，锅炉效率的公式可以写成有效利用完全燃烧5.

煤、石油等燃料往往含有杂质，在燃烧时会产生

二

氧化硫

等有害气体，在燃烧不充分时，还会产生

烟

尘

和

一氧化碳

。这些烟尘、废气是大气污染的主要

来源。二

氧化硫烟

尘一氧化碳6.

煤炭、石油和天然气等化石燃料过多燃烧排放出大量

的

二氧化碳

，还会导致

温室效应

加剧。二氧化碳温室效应【交流讨论】随着全球气候变化的日益严峻，节能减排

已经成为我们每个人的责任。家庭作为社会的基本单元，

更是节能减排的重要阵地。你的家庭有哪些节能减排的装

置和行动？【讨论结果】节能家电：LED灯、节能空调、智能插

座等。绿色出行：鼓励步行、骑行、公共交通等低碳出行方式，

减少私家车的使用。

探究点一热值【例1】下列关于热值的说法，正确的是（D）。DA.

燃料的质量越大，热值就越大B.

燃料燃烧时才有热值，燃烧越充分热值就越大C.

燃烧时放出热量越多，燃料的热值就越大D.

燃料的热值是燃料本身的性质，与质量和放出热量的

多少无关【思路点拨】燃料的热值由燃料自身决定，与燃料的种

类有关。

热值是燃料的固有属性，热值是反映不同燃料燃烧

时放热能力大小的物理量。热值的大小等于一定质量的

某种燃料完全燃烧时，化学能转化为内能的量（放出的

热量）与其质量的比；它与燃料的种类有关，与燃料的

质量、体积、是否完全燃烧等没有关系。探究点二热值的计算【例2】

2021年10月16日0时23分，伴随着一轮明月，搭

载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在

酒泉卫星发射中心点火起飞。长征运载火箭用液态氢作燃

料是因为氢的

热值

大，完全燃烧20

g的氢（热值为

1.4×108

J/kg），放出的热量是

2.8×106

J。【思路点拨】火箭升空携带燃料的质量有限，因此，需

要选择热值大的物质作为燃料。计算燃料完全燃烧放出的

热量时，根据热值的定义进行相关热量的计算。热值2.8×106探究点三了解燃料的利用效率【例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）。DA.

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

提高热机效率的方法：1.使燃料充分燃烧（提高能

量转化率）；2.减少能量损失（优化热机设计）；3.降

低机械摩擦（减少无用功）。探究点四认识燃料的利用对环境的影响【例4】为了保护环境，控制大气污染，下列措施错误的

是（C）。CA.

改进燃烧设备，加装消烟除尘装置，以减少烟尘的排

放量B.

冬季采取集中供热，去掉一家一户的取暖煤炉，以提

高燃料的利用率C.

一家一户的取暖煤炉不应去掉，只要烟囱加高即可D.

在农村普及煤气和天然气【思路点拨】减少烟尘、提高热效率、使用清洁能源都

是有效减排方法。解题关键：区分“转移污染”和“减少

污染”。

燃料的利用，改善了人类的生活，促进了社会的进

步，同时在一定程度上造成了大气污染，大气污染不仅

危害人类身体健康，还会影响植物的生长。所以，我们

既要有效地利用能源，也要采取有效措施控制并减少它

对大气的污染。1.

对于燃料的热值，下列说法正确的是（

A

）。A.

热值是一个确定的值，与燃料的质量及燃料燃烧放出

的热量无关B.

燃料的热值与燃料的质量成正比C.

燃料的热值与燃料燃烧时放出的热量成正比D.

热值是一个确定的值，与燃料的种类及燃料燃烧的充

分程度有关A2.

古语道“人要实，火要虚”。其意思是做人要脚踏实

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（C）。A.

提高可燃物的热值B.

增大可燃物的比热容C.

使可燃物充分燃烧D.

不会产生废气，不会造成环境污染C3.

小杰家搬到开通了天然气的新小区居住一段时间后，

爸爸发现一个月的时间内，家庭做饭和洗澡使用的天然气

和过去他们家只做饭使用的液化石油气质量基本相同，你

认为这是由于两种燃料具有不同的（

B

）。A.

比热容B.

热值C.

内能D.

密度B4.

关于热机的效率，下列说法正确的是（

C

）。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C5.

下列说法正确的是（

D

）。A.

燃料实际上都能完全燃烧B.

锅炉有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量相等C.

烧柴锅炉效率最高D.

锅炉有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比

叫作锅炉的效率D6.

全球变暖已是大家非常关注的一种现象，它会给人类

带来一系列的不利影响。下列现象不是由全球变暖带来的

是（

B

）。A.

海平面上升B.

春天来了桃花盛开C.

温度和降水的变化影响到作物产量D.

高温天气导致人类发病率增加B7.

我国在南海海底开采出的天然气水合物，俗称“可燃

冰”，1

m3可燃冰释放出约0.8

m3的水和164

m3的天然

气。居民使用天然气烧水是利用

热传递

（填“热传

递”或“做功”）的方式改变水的内能。天然气的热值为

3.6×107

J/m3，完全燃烧50

m3的天然气释放的热量

为

1.8×109

J，天然气在使用过程中热值

不变

（填“变大”“变小”或“不变”）。热传递1.8×109不变8.

甲、乙两种燃料，甲的质量是乙的2倍，甲、乙完全燃

烧后放出的热量之比为3∶2，则甲、乙两种燃料的热值之

比为（

A

）。A.3∶4B.4∶3C.2∶3D.3∶2A9.

如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内的液体质量也相同。下列说法正确的是（

D

）。A.

比较不同液体的比热容，可以选择甲、乙两图B.

比较不同液体的比热容，可以选择乙、丙两图C.

比较不同燃料的热值，可以选择乙、丙两图D.

比较不同燃料的热值，可以选择甲、乙两图D10.

某汽车厂技术进行了创新，在同样油耗和使用条件下，汽车发动机工作时较以前排放的尾气“汽油味”明显降低，动力更强劲。如图所示是汽油机工作时的某个冲程示意图，下列说法正确的是（

A

）。A.

该发动机减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护B.

尾气中“汽油味”降低，可以增大汽油的热值C.

该冲程温度降低，内能减小D.

该冲程为做功冲程，内能全部转化为机械能，所以动力更强劲A第10题图11.

小李家使用的燃气热水器，将30

kg的水从20

℃加热

到45

℃，消耗了0.15

m3的天然气，已知水的比热容为

4.2×103

J/（kg·℃），天然气的热值为3.6×107

J/m3，则

下列与该过程有关的计算结果和分析，正确的是

（

C

）。A.

水吸收的热量与水的末温成正比B.

水吸收的热量为3.15×105

JC.

热水器的能量转化效率约为58.3％D.

燃气热水器主要将内能转化为电能C12.

如图所示是某汽车的内燃机能量流向图，可见内燃机

的效率为

30％

。根据图中信息，请提出一个物理问

题，并自行回答。问题：

如何提高内燃机工作效率

？回答：

使燃料燃烧更充分或减少废气带走的热量等

。30％如何提高内燃机工作效率使燃料燃烧更充分或减少废气带走的热量等第12题图

13.

蒸饭时利用煤气灶把锅中3.9

kg的水从20

℃加热至沸

腾，水吸收的热量是

1.3104×106

J。若需要消耗168

g煤气，则煤气灶的效率为

20％

。[水的比热容为

4.2×103

J/（kg·℃），煤气的热值为3.9×107

J/kg，气压

为标准大气压]1.3104×106

20％14.

我国汽车使用的是乙醇汽油，乙醇汽油是用90％的普

通汽油与10％的燃料乙醇调和而成的，乙醇的热值是常规

车用汽油的60％，使用乙醇汽油可有效降低汽车尾气的危

害，改善能源结构。近年来，“涡轮增压”（T型）轿车

非常流行，它是通过给发动机更足量的空气使汽油更充分

地燃烧，比普通轿车（L型）更节能，排气更清洁。由以

上信息可知乙醇汽油的热值

小于

普通汽油；同样的汽

油加在T型轿车内的热值

等于

加在L型轿车内的热

值。（均填“大于”“小于”或“等于”）小于等于15.

小明学习了燃料的热值后，很想知道家中使用的天然

气的热值是多少，于是，他在家里将装有2

kg水的水壶放

到天然气灶上去烧（如图），用温度计测量水从20

℃加

热至80