课时14.2(考点精讲)热机的效率-2020-2021学年九年级物理全册同步讲练考点一遍(人教版)

专题5 热机的效率

1.燃料的热值：

(1)定义：某种燃料 ① 放出的热量与其 ② 之比，用符号q 表示。 (2)计算公式： ③ 。

(3)大小：在数值上等于1 kg 某种燃料 ④ 放出的热量。 (4)单位： ⑤ ，读作 ⑥ 。

(5)氢的热值： ⑦ ，意义：1 kg 氢 ⑧ 放出的热量是____⑨ J 。

(6)气体燃料的热值在数值上等于在标准状态下1 m 3燃料完全燃烧放出的热量。单位： ⑩ ，读作

⑪ 。

注 意：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，是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积、是否完全燃烧无关． 2．热机的效率

定 义：用来做 ⑫ 的那部分能量，与燃料 ⑬ 放出的能量之比，叫做热机的效率． 计算公式：η＝W 有用Q 放

×100%

(2)提高效率的方法：减少 ⑭ 。

(3)提高燃料利用率的重要措施：利用 ⑮ 的能量。

注 意：(1)热机效率反映的是热机对能量的利用率，它没有单位且总小于1；(2)热机效率的高低与热机做功的多少、做功的快慢无关． 答案：①完全燃烧 ②质量 ③Q q m

放 ④完全燃烧 ⑤J/kg ⑥焦耳每千克 ⑦1.4×108J/kg ⑧完全燃烧

⑨1.4×108J ⑩J/m 3 ⑪焦耳每立方米 ⑫有用功 ⑬完全燃烧 ⑭热量损失 ⑮废弃

考点1 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.单位：焦每千克，符号：kg J /

3.能量的转化：化学能→内能

4.热值的物理意义：表示燃料完全燃烧放热能力强弱的物理量。大小等于1kg的燃料完全燃烧放出的

热量。（和其他物理量例如速度、比热容等的物理意义表示方式相同）

5.

3

7/

10

9.3m

J

q⨯

=

煤气

的物理意义是：1m3的煤气完全燃烧释放出3.9×107J的热量。

kg

J

q/

10

9.27

⨯

=

煤

的物理意义是：1kg的煤气完全燃烧释放出2.9×107J的热量。说明：燃料分为固体、液体、气体燃料。

6.计算公式：

qm Q=

放（固体、液体）变式：

q

Q

m=

单位：Q m q

J kg kg

J/

qV Q=

放（气体）变式：

q

Q

V=

单位：

Q V q

J3

m3

/m

J

7.热值、比热容、密度对比

考点2 热机的效率

1.热机的效率：热机用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫做热机的效率。

2.公式：%100⨯=

qm Q 有η（适用于液体、固体）、%100⨯=qV

Q

有η（适用于气体） 3.“三率”的区分及计算

4.有关效率的几点解释：

①热机的效率总小于1，即燃料燃烧释放的热量不可能100%用来做有用功。

由于热机在工作过程中，总有能量损失，即有Q 总小于总Q ，所以热机的效率总小于1。通常情况下，蒸汽机的效率为6%——15%，汽油机的效率为20%——30%，柴油机的效率为30%——45%，柴油机的效率大于汽油机主要是因为柴油机在压缩冲程中压缩比比汽油机的大。

②效率高低的含义表示的是有用功占总功的比值大，或者是燃料的利用率高，不能代表功率大，或总功多，或有用功多等

③效率小于1的原因是：在燃料过程中①燃料未完全燃烧；②废气带走了很大一部分热量；③克服摩擦做功；④一部分热量消耗在散热上。

④提高效率的举措：①让燃料充分燃烧；②把固体磨成粉；③加大送风量；④加大受热面积，减少烟气带走的热量；⑤将废气热量再次利用；⑥加润滑油。

对于燃料来说，热值是燃料优劣程度的体现，热值高的燃料，为优质燃料，热值低的燃料，为劣质燃料。 5.内燃机燃料燃烧能量走向图

【题组1】燃料的热值

1.据中央电视台新闻联播报道，2016年7月，我国将发射全球首颗量子通信卫星．发射卫星的火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料的()

A.热值大

B.比热容大

C.密度大

D.以上说法都不正确

【答案】A

【解析】发射火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，故A正确．

2.如图所示是完全燃烧A、B两种燃料的质量与放出的热量的图象，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

【答案】C

【解析】根据图象可知，燃烧相同质量A、B两种燃料，A放出的热量大于B放出的热量，q A＞q B.

3.氢的热值是1.4×108J/m3,5 m3的氢完全燃烧一半，剩下一半的热值是________ J/m3.火箭常采用氢作燃料是因为氢的________，在完全燃烧一样多的燃料时，可以获得更多的能量．

【答案】1.4×108热值大

【解析】氢的热值是1.4×108J/m3,5 m3的氢完全燃烧一半，剩下一半的热值不变，仍为1.4×108J/m3；

运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量．

4.一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量为6.6×106J，这些能量相当于完全燃烧0.55kg的干木柴才能得到．则干木柴的热值为________ J/Kg，如果用掉一半后，干木柴的热值将________．(选填“变大”“变小”或“不变”)

【答案】1.2×107不变

【解析】：(1)由Q放＝mq可得，q＝＝＝1.2×107J/kg.

(2)热值是燃料的特性，其大小与燃料的质量无关，用掉一半后，干木柴的热值仍为1.2×107J/kg.

5.我国南海海底探明有大量的“可燃冰”，在同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量可达到煤气的数十倍，这说明“可燃冰”的________很大；以10倍的关系粗略计算，1 kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量是________ J．(q煤气＝4.2×107J/kg)．

【答案】热值 4.2×108

【解析】(1)在同等条件下，包含质量相同，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的热值很大；

(2)1 kg煤气气完全燃烧放出的热量：

Q放＝mq＝1 kg×4.2×107J/kg＝4.2×107J,

1 kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量：Q放′＝Q放×10＝4.2×107J×10＝4.2×108J.

6.为比较酒精和汽油热值的大小，小小制定了以下实验方案：