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12. 绿色发展是高质量发展的底色，为了更好地践行绿色发展和实现“双碳目标”，武汉市区某高架桥上修建了一段全封闭“光伏声屏障”试验路段。这段“光伏声屏障”试验路段每年发电约$6.12× 10^{11}\ \mathrm{J}$，相当于完全燃烧kg的无烟煤释放的能量。无烟煤的热值为$3.4× 10^{7}\ \mathrm{J/kg}$。
答案
解：
根据燃料完全燃烧放热公式 $ Q_{\mathrm{放}} = mq $，可得完全燃烧无烟煤的质量为：
$m = \frac{Q_{\mathrm{放}}}{q} = \frac{6.12 × 10^{11}\ \mathrm{J}}{3.4 × 10^{7}\ \mathrm{J/kg}} = 1.8 × 10^4\ \mathrm{kg}$
答：相当于完全燃烧$\boldsymbol{1.8 × 10^4}$kg的无烟煤释放的能量。
根据燃料完全燃烧放热公式 $ Q_{\mathrm{放}} = mq $，可得完全燃烧无烟煤的质量为：
$m = \frac{Q_{\mathrm{放}}}{q} = \frac{6.12 × 10^{11}\ \mathrm{J}}{3.4 × 10^{7}\ \mathrm{J/kg}} = 1.8 × 10^4\ \mathrm{kg}$
答：相当于完全燃烧$\boldsymbol{1.8 × 10^4}$kg的无烟煤释放的能量。
解析
【分析】
本题考查燃料热值的相关计算，解题思路是：题目中光伏声屏障每年发电的能量等于无烟煤完全燃烧释放的热量，即$Q_{\mathrm{放}}=6.12×10^{11}\ \mathrm{J}$，已知无烟煤的热值$q=3.4×10^{7}\ \mathrm{J/kg}$，根据燃料完全燃烧放热公式$Q_{\mathrm{放}}=mq$，变形可得质量$m=\frac{Q_{\mathrm{放}}}{q}$，代入数值计算即可得到结果。
【解析】
根据燃料完全燃烧放热公式 $ Q_{\mathrm{放}} = mq $，变形可得完全燃烧无烟煤的质量：
$ m = \frac{Q_{\mathrm{放}}}{q} = \frac{6.12 × 10^{11}\ \mathrm{J}}{3.4 × 10^{7}\ \mathrm{J/kg}} = 1.8 × 10^4\ \mathrm{kg} $
【答案】
$ 1.8 × 10^4 $
【知识点】
燃料的热值、热量计算
【点评】
本题是热值公式的基础应用，只需掌握公式变形即可求解，属于初中物理的基础计算题，难度较低。
【难度系数】
0.8
本题考查燃料热值的相关计算，解题思路是：题目中光伏声屏障每年发电的能量等于无烟煤完全燃烧释放的热量，即$Q_{\mathrm{放}}=6.12×10^{11}\ \mathrm{J}$，已知无烟煤的热值$q=3.4×10^{7}\ \mathrm{J/kg}$，根据燃料完全燃烧放热公式$Q_{\mathrm{放}}=mq$，变形可得质量$m=\frac{Q_{\mathrm{放}}}{q}$，代入数值计算即可得到结果。
【解析】
根据燃料完全燃烧放热公式 $ Q_{\mathrm{放}} = mq $，变形可得完全燃烧无烟煤的质量：
$ m = \frac{Q_{\mathrm{放}}}{q} = \frac{6.12 × 10^{11}\ \mathrm{J}}{3.4 × 10^{7}\ \mathrm{J/kg}} = 1.8 × 10^4\ \mathrm{kg} $
【答案】
$ 1.8 × 10^4 $
【知识点】
燃料的热值、热量计算
【点评】
本题是热值公式的基础应用，只需掌握公式变形即可求解，属于初中物理的基础计算题，难度较低。
【难度系数】
0.8
13. 某老师的自制教具如图所示。他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中。实验时从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，纸筒即刻飞出。关于此实验，下列分析不正确的是（）。
A.酒精不完全燃烧时热值不变
B.能闻到酒精气味说明分子在永不停息地做无规则的运动
C.燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程
D.纸筒飞出后瓶内气体的内能减少，温度降低
A.酒精不完全燃烧时热值不变
B.能闻到酒精气味说明分子在永不停息地做无规则的运动
C.燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程
D.纸筒飞出后瓶内气体的内能减少，温度降低
答案
答案：C
14. 小涵学习了关于燃料热值的知识后，自己设计了一个实验来研究煤油和酒精热值的大小关系。他组装了如图所示的两套完全相同的装置，燃烧了质量相等的煤油和酒精，加热两个烧杯中质量相等的水，并记录了杯中水的初温和末温（如下表所示）。
（1）通过表中记录的数据，你认为煤油和酒精两种燃料相比较，热值较大的是。
（2）小涵用天平测出了烧杯中水的质量及两瓶中燃料减少的质量并记录，利用公式计算出了水吸收的热量。他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和酒精的热值。你认为他的实验结果（选填“准确”或“不太准确”），理由是。
（1）通过表中记录的数据，你认为煤油和酒精两种燃料相比较，热值较大的是。
（2）小涵用天平测出了烧杯中水的质量及两瓶中燃料减少的质量并记录，利用公式计算出了水吸收的热量。他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和酒精的热值。你认为他的实验结果（选填“准确”或“不太准确”），理由是。
答案
（1）煤油
（2）不太准确；燃料燃烧放出的热量没有完全被水吸收（或存在热损失）
（2）不太准确；燃料燃烧放出的热量没有完全被水吸收（或存在热损失）
解析
【分析】要比较两种燃料的热值，需运用控制变量法：两套装置完全相同，水的质量相等，燃烧的煤油和酒精质量相等，因此可通过水升高的温度判断燃料放出热量的多少，再结合热值公式$ q=\frac{Q_{放}}{m} $比较热值大小。对于实验准确性，需考虑实际实验中存在的热损失，燃料燃烧放出的热量无法全部被水吸收，会导致计算结果与实际有偏差。
【解析】（1）相同质量的煤油和酒精完全燃烧，加热质量相等的水，煤油对应的水温度升高更多，说明煤油燃烧放出的热量更多。根据热值公式$ q=\frac{Q_{放}}{m} $，当燃料质量$ m $相同时，放出热量$ Q_{放} $越大，热值$ q $越大，因此煤油的热值较大。（2）实验中，燃料燃烧放出的热量除被水吸收外，还有部分散失到空气中、被实验装置吸收等，存在热损失，因此通过水吸收的热量计算出的燃料热值并非准确值，故实验结果不太准确。
【答案】（1）煤油；（2）不太准确；燃料燃烧放出的热量没有完全被水吸收（或存在热损失）
【知识点】热值、燃料燃烧的热量损失
【点评】本题考查热值的比较方法和实验误差分析，核心是控制变量法的应用和对实验实际情况的理解，属于初中物理基础题，难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】（1）相同质量的煤油和酒精完全燃烧，加热质量相等的水，煤油对应的水温度升高更多，说明煤油燃烧放出的热量更多。根据热值公式$ q=\frac{Q_{放}}{m} $，当燃料质量$ m $相同时，放出热量$ Q_{放} $越大，热值$ q $越大，因此煤油的热值较大。（2）实验中，燃料燃烧放出的热量除被水吸收外，还有部分散失到空气中、被实验装置吸收等，存在热损失，因此通过水吸收的热量计算出的燃料热值并非准确值，故实验结果不太准确。
【答案】（1）煤油；（2）不太准确；燃料燃烧放出的热量没有完全被水吸收（或存在热损失）
【知识点】热值、燃料燃烧的热量损失
【点评】本题考查热值的比较方法和实验误差分析，核心是控制变量法的应用和对实验实际情况的理解，属于初中物理基础题，难度适中。
【难度系数】0.5
