13. 某学校一个物理兴趣小组的学生调查了某工厂使用的几种炉灶的能量利用效率情况。他们发现用某老式锅炉烧水时，会冒出黑烟，且烧水时锅炉周围的温度很高，锅炉的效率很低。请你根据调查中发现的现象分析此锅炉效率低的原因，并提出相应的改进措施。

13. 锅炉效率低的原因：①锅炉冒出黑烟，说明煤不能完全燃烧；②锅炉周围的温度很高，说明向周围散失的热量太多。改进措施：①使用煤粉，加大送风量，改善燃烧情况，使燃烧更充分；②在向外散热的地方采用隔热材料，防止散热

【分析】要分析锅炉效率低的原因，需结合题目给出的两个现象（冒黑烟、周围温度高），联系能量利用的核心逻辑：效率低是因为能量损失过多。冒黑烟说明燃料未完全燃烧，部分能量随未燃尽的物质流失；周围温度高说明锅炉向环境散失的热量多，有效利用的能量少。改进措施需对应这两个能量损失的原因，针对性解决问题。
【解析】锅炉效率低的原因：①锅炉冒出黑烟，说明煤燃烧不充分，部分能量随未完全燃烧的燃料（黑烟）流失；②锅炉周围温度很高，说明锅炉向周围环境散失的热量过多，导致有效利用的能量占比低。改进措施：①将煤加工成煤粉，加大送风量，让燃料与空气充分接触，促进完全燃烧；②在锅炉向外散热的部位包裹隔热材料，减少热量向周围环境散失。
【答案】锅炉效率低的原因：①锅炉冒出黑烟，说明煤不能完全燃烧；②锅炉周围的温度很高，说明向周围散失的热量太多。改进措施：①使用煤粉，加大送风量，改善燃烧情况，使燃烧更充分；②在向外散热的地方采用隔热材料，防止散热。
【知识点】热机效率、燃料充分燃烧、能量散失
【点评】本题结合实际生产中的炉灶问题，考查对锅炉效率影响因素的理解，将物理知识与生活实际结合，注重培养学生分析问题、解决实际问题的能力，难度适中。
【难度系数】0.7

14. 小星同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系。她实验时组装了如图12-2-1所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1 min记录烧杯中水的温度。


（1）在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是[图12-2-1(a)中]：先固定的位置，再调整固定的位置。（均选填“A”或“B”）
（2）为保证实验结论的可靠，实验时应控制两套装置中的加热时间、水的和相同。
（3）通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是，理由是：。

14.（1）B A （2）质量 初始温度 （3）煤油 加热相同的时间，图12-2-1(a)中的水升温快，说明煤油放出的热量比菜籽油放出的热量多

【分析】
首先，安装实验器材需遵循“从下到上”的原则，酒精灯外焰温度最高，需先固定下方铁圈（B）的位置保证用外焰加热，再调整上方温度计（A）的位置，使温度计玻璃泡正确浸没在水中；其次，探究燃料热值的实验需用控制变量法，要保证水的质量和初始温度相同，才能通过水升高的温度反映燃料放出热量的多少；最后，热值是单位质量燃料完全燃烧放出的热量，相同时间内水升温越快，说明对应燃料放出热量越多，质量相同时放出热量多的燃料热值更大。
【解析】
（1）安装器材时，先根据酒精灯外焰高度固定下方B（铁圈）的位置，确保加热用外焰，再调整上方A（温度计）的位置，使温度计玻璃泡完全浸没在水中且不接触容器，故答案为B、A。
（2）实验需控制变量，探究热值时，要保证两套装置中水的质量和初始温度相同，才能通过水升高的温度比较燃料放热多少，故填质量、初始温度。
（3）相同加热时间内，水吸收的热量由燃料放出，若对应装置的水升温快，说明该燃料放热更多；根据热值定义，燃料质量相同时，放热越多热值越大，因此煤油热值较大，理由是加热相同时间，图12-2-1(a)中的水升温快，说明煤油放出的热量比菜籽油放出的热量多。
【答案】
（1）B A （2）质量 初始温度 （3）煤油 加热相同的时间，图12-2-1(a)中的水升温快，说明煤油放出的热量比菜籽油放出的热量多
【知识点】
燃料的热值、控制变量法
【点评】
本题是探究燃料热值的基础实验题，重点考查实验装置安装顺序、控制变量法应用及热值概念理解，需学生掌握实验设计核心思路，难度适中，属于基础必掌握题型。
【难度系数】
0.6