必备知识梳理
1.燃料燃烧是
2.热值是燃料本身的一种特性,只与燃料的
3.固体、液体燃料燃烧放出热量的公式为
4.热机运转中,做的
5.提高热机效率的主要途径是减少热机工作中的各种
1.燃料燃烧是
化学
能转化为内
能的过程。某种燃料完全燃烧
释放的热量与所用燃料的质量
之比,叫做这种燃料的热值。热值用字母q
表示,单位是J/kg
。热值是反映燃料燃烧放热本领的一个物理量。2.热值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,以及是否完全燃烧无关。3.固体、液体燃料燃烧放出热量的公式为
Q=mq
;气体燃料燃烧放出热量的公式为Q=qV
。4.热机运转中,做的
有用功
与燃料完全燃烧所释放的能量
之比称为热机效率。热机的效率总小于
1。5.提高热机效率的主要途径是减少热机工作中的各种
能量损失
。首先要减少燃烧过程中的热量损失;其次要尽量简化机械传动部分,并选用优良的润滑材料减小摩擦
,以减少能量损失。答案
1.化学 内 完全燃烧 质量 q J/kg
2.种类
3.Q=mq Q=qV
4.有用功 能量 小于
5.能量损失 摩擦
2.种类
3.Q=mq Q=qV
4.有用功 能量 小于
5.能量损失 摩擦
解析
【分析】
本题考查燃料燃烧、热值、热机效率的基础概念,需结合各概念的定义、物理量规定逐一填空:首先回忆燃料燃烧的能量转化,再明确热值的定义、符号、单位及特性,接着掌握不同状态燃料的放热公式,然后理解热机效率的定义,最后明确提高热机效率的途径,按顺序对应填写即可。
【解析】
1. 燃料燃烧时消耗化学能,转化为内能;热值的定义是某种燃料完全燃烧释放的热量与所用燃料的质量(固体、液体燃料)之比,热值用字母q表示,单位为J/kg;
2. 热值是燃料本身的特性,仅与燃料的种类有关,与质量、体积等无关;
3. 固体、液体燃料燃烧放热公式为Q=mq,气体燃料为Q=qV;
4. 热机效率是热机做的有用功与燃料完全燃烧释放的能量之比,热机效率总小于1;
5. 提高热机效率需减少能量损失,通过减小摩擦降低能量损耗。
【答案】
1.化学 内 完全燃烧 质量 q J/kg
2.种类
3.Q=mq Q=qV
4.有用功 能量 小于
5.能量损失 摩擦
【知识点】
能量转化、热值、热机效率
【点评】
本题为基础概念识记题,考查燃料燃烧、热值、热机效率的核心知识点,侧重对基础内容的掌握,难度较低。
【难度系数】
0.9
本题考查燃料燃烧、热值、热机效率的基础概念,需结合各概念的定义、物理量规定逐一填空:首先回忆燃料燃烧的能量转化,再明确热值的定义、符号、单位及特性,接着掌握不同状态燃料的放热公式,然后理解热机效率的定义,最后明确提高热机效率的途径,按顺序对应填写即可。
【解析】
1. 燃料燃烧时消耗化学能,转化为内能;热值的定义是某种燃料完全燃烧释放的热量与所用燃料的质量(固体、液体燃料)之比,热值用字母q表示,单位为J/kg;
2. 热值是燃料本身的特性,仅与燃料的种类有关,与质量、体积等无关;
3. 固体、液体燃料燃烧放热公式为Q=mq,气体燃料为Q=qV;
4. 热机效率是热机做的有用功与燃料完全燃烧释放的能量之比,热机效率总小于1;
5. 提高热机效率需减少能量损失,通过减小摩擦降低能量损耗。
【答案】
1.化学 内 完全燃烧 质量 q J/kg
2.种类
3.Q=mq Q=qV
4.有用功 能量 小于
5.能量损失 摩擦
【知识点】
能量转化、热值、热机效率
【点评】
本题为基础概念识记题,考查燃料燃烧、热值、热机效率的核心知识点,侧重对基础内容的掌握,难度较低。
【难度系数】
0.9
学习要点巩固
|学习要点1| 燃料的热值
1.干木柴的热值为 $1.2× 10^7 \ \mathrm{J/kg}$,它的物理意义是
天然气的热值为 $3.9× 10^7 \ \mathrm{J/m}^3$,它的物理意义是
5 kg干木柴用掉一部分后,剩下干木柴的热值
2.请判断以下关于“燃料的热值”说法的正误。
①容易燃烧的燃料的热值一定大。 (
②煤的热值比干木柴的大,煤燃烧放出的热量比干木柴放出的热量多。 (
③燃料燃烧时,质量越大,热值越大。 (
④燃料燃烧时,放出热量越多的燃料,热值越大。 (
⑤燃料不完全燃烧的热值比完全燃烧时的热值小。 (
⑥燃烧1 kg某种燃料放出的热量叫做这种燃料的热值。 (
⑦燃料的热值与燃料的种类有关,与燃料的质量和放出热量的多少无关。 (
|学习要点1| 燃料的热值
1.干木柴的热值为 $1.2× 10^7 \ \mathrm{J/kg}$,它的物理意义是
1 kg 的干木柴完全燃烧放出的热量是$ 1.2×10^7 J$
;天然气的热值为 $3.9× 10^7 \ \mathrm{J/m}^3$,它的物理意义是
1 m³ 的天然气完全燃烧放出的热量是$ 3.9×10^7 J$
。5 kg干木柴用掉一部分后,剩下干木柴的热值
不变
,完全燃烧5 kg的干木柴放出的热量为$6×10^7$
J。用天然气来做饭时,是化学能转化为内能
,完全燃烧4 m³的天然气放出的热量为$1.56×10^8$
J。2.请判断以下关于“燃料的热值”说法的正误。
①容易燃烧的燃料的热值一定大。 (
×
)②煤的热值比干木柴的大,煤燃烧放出的热量比干木柴放出的热量多。 (
×
)③燃料燃烧时,质量越大,热值越大。 (
×
)④燃料燃烧时,放出热量越多的燃料,热值越大。 (
×
)⑤燃料不完全燃烧的热值比完全燃烧时的热值小。 (
×
)⑥燃烧1 kg某种燃料放出的热量叫做这种燃料的热值。 (
×
)⑦燃料的热值与燃料的种类有关,与燃料的质量和放出热量的多少无关。 (
√
)答案
1.1 kg 的干木柴完全燃烧放出的热量是$ 1.2×10^7 J$;1 m³ 的天然气完全燃烧放出的热量是$ 3.9×10^7 J$;不变;$6×10^7$;内能;$1.56×10^8$
2.①× ②× ③× ④× ⑤× ⑥× ⑦√
2.①× ②× ③× ④× ⑤× ⑥× ⑦√
解析
【分析】
要解决本题,需明确燃料热值的定义、物理意义、特性及相关计算,同时掌握能量转化和热值概念的正误判断方法:
1. 热值的物理意义:固体燃料热值对应“单位质量(1kg)完全燃烧放出的热量”,气体燃料对应“单位体积(1m³)完全燃烧放出的热量”;
2. 热值是燃料的固有特性,仅与燃料种类有关,与质量、是否完全燃烧等无关,因此用掉部分燃料后热值不变;
3. 热量计算:固体燃料放热公式为$Q=mq$,气体燃料为$Q=Vq$,代入对应数值计算即可;
4. 燃料燃烧时将化学能转化为内能;
5. 热值概念的正误判断:紧扣“单位量(质量/体积)、完全燃烧、仅与种类有关”三个核心点,逐一分析各说法。
【解析】
1. 干木柴热值的物理意义:1 kg 的干木柴完全燃烧放出的热量是$1.2×10^7 J$;天然气热值的物理意义:1 m³ 的天然气完全燃烧放出的热量是$3.9×10^7 J$;
热值是燃料的固有特性,与质量无关,因此5 kg干木柴用掉一部分后,剩下干木柴的热值不变;
完全燃烧5 kg干木柴放出的热量:$Q_{木}=m q_{木}=5\ \mathrm{kg}×1.2×10^7\ \mathrm{J/kg}=6×10^7\ \mathrm{J}$;
用天然气做饭时,燃料的化学能转化为内能;
完全燃烧4 m³天然气放出的热量:$Q_{气}=V q_{气}=4\ \mathrm{m}^3×3.9×10^7\ \mathrm{J/m}^3=1.56×10^8\ \mathrm{J}$;
2. 正误判断:
① 热值与燃料是否易燃烧无关,仅与种类有关,故错误(×);
② 煤的热值比干木柴大,但燃烧放热还与质量有关,未说明质量时无法比较,故错误(×);
③ 热值与燃料质量无关,故错误(×);
④ 热值是单位量燃料完全燃烧的放热,与总放热多少无关,故错误(×);
⑤ 热值与是否完全燃烧无关,故错误(×);
⑥ 未强调“完全燃烧”,热值定义是单位量完全燃烧的放热,故错误(×);
⑦ 热值仅与燃料种类有关,与质量、放热多少无关,故正确(√)。
【答案】
1.1 kg 的干木柴完全燃烧放出的热量是$1.2×10^7 J$;1 m³ 的天然气完全燃烧放出的热量是$3.9×10^7 J$;不变;$6×10^7$;内能;$1.56×10^8$
2.①× ②× ③× ④× ⑤× ⑥× ⑦√
【知识点】
燃料的热值、热量计算、能量转化
【点评】
本题是燃料热值知识点的基础巩固题,涵盖热值的物理意义、特性、相关计算及概念辨析,核心是掌握“热值仅与燃料种类有关,与其他因素无关”这一关键,需准确区分热值与燃料燃烧放热的关系,避免概念混淆。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需明确燃料热值的定义、物理意义、特性及相关计算,同时掌握能量转化和热值概念的正误判断方法:
1. 热值的物理意义:固体燃料热值对应“单位质量(1kg)完全燃烧放出的热量”,气体燃料对应“单位体积(1m³)完全燃烧放出的热量”;
2. 热值是燃料的固有特性,仅与燃料种类有关,与质量、是否完全燃烧等无关,因此用掉部分燃料后热值不变;
3. 热量计算:固体燃料放热公式为$Q=mq$,气体燃料为$Q=Vq$,代入对应数值计算即可;
4. 燃料燃烧时将化学能转化为内能;
5. 热值概念的正误判断:紧扣“单位量(质量/体积)、完全燃烧、仅与种类有关”三个核心点,逐一分析各说法。
【解析】
1. 干木柴热值的物理意义:1 kg 的干木柴完全燃烧放出的热量是$1.2×10^7 J$;天然气热值的物理意义:1 m³ 的天然气完全燃烧放出的热量是$3.9×10^7 J$;
热值是燃料的固有特性,与质量无关,因此5 kg干木柴用掉一部分后,剩下干木柴的热值不变;
完全燃烧5 kg干木柴放出的热量:$Q_{木}=m q_{木}=5\ \mathrm{kg}×1.2×10^7\ \mathrm{J/kg}=6×10^7\ \mathrm{J}$;
用天然气做饭时,燃料的化学能转化为内能;
完全燃烧4 m³天然气放出的热量:$Q_{气}=V q_{气}=4\ \mathrm{m}^3×3.9×10^7\ \mathrm{J/m}^3=1.56×10^8\ \mathrm{J}$;
2. 正误判断:
① 热值与燃料是否易燃烧无关,仅与种类有关,故错误(×);
② 煤的热值比干木柴大,但燃烧放热还与质量有关,未说明质量时无法比较,故错误(×);
③ 热值与燃料质量无关,故错误(×);
④ 热值是单位量燃料完全燃烧的放热,与总放热多少无关,故错误(×);
⑤ 热值与是否完全燃烧无关,故错误(×);
⑥ 未强调“完全燃烧”,热值定义是单位量完全燃烧的放热,故错误(×);
⑦ 热值仅与燃料种类有关,与质量、放热多少无关,故正确(√)。
【答案】
1.1 kg 的干木柴完全燃烧放出的热量是$1.2×10^7 J$;1 m³ 的天然气完全燃烧放出的热量是$3.9×10^7 J$;不变;$6×10^7$;内能;$1.56×10^8$
2.①× ②× ③× ④× ⑤× ⑥× ⑦√
【知识点】
燃料的热值、热量计算、能量转化
【点评】
本题是燃料热值知识点的基础巩固题,涵盖热值的物理意义、特性、相关计算及概念辨析,核心是掌握“热值仅与燃料种类有关,与其他因素无关”这一关键,需准确区分热值与燃料燃烧放热的关系,避免概念混淆。
【难度系数】
0.5
3.在“比较不同燃料燃烧时放出的热量”实验中,实验装置如图所示。

(1)实验中除了控制水的质量和初温相同外,还需控制燃料的
(2)实验中通过比较
(3)实验中记录的数据如下表所示。根据表格中的实验数据可知,酒精和碎纸片中,热值较大的是

燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后的水温/℃
酒精 20 35
碎纸片 20 25
(1)实验中除了控制水的质量和初温相同外,还需控制燃料的
质量
相同。(2)实验中通过比较
水升高的温度
来比较酒精和碎纸片燃烧放出的热量。(3)实验中记录的数据如下表所示。根据表格中的实验数据可知,酒精和碎纸片中,热值较大的是
酒精
。燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后的水温/℃
酒精 20 35
碎纸片 20 25
答案
3.(1)质量 (2)水升高的温度 (3)酒精
解析
【分析】
本题围绕“比较不同燃料燃烧时放出的热量”实验展开,需结合控制变量法、转换法及热值的概念逐步分析:
(1)实验目的是对比不同燃料完全燃烧释放的热量,根据控制变量法,除水的质量、初温需保持一致外,燃料的质量也需控制相同,确保仅燃料种类为变量;
(2)燃料放热的多少无法直接观测,利用转换法,将燃料放热的多少转化为水升高的温度,水升温越高,说明燃料放热越多;
(3)相同质量的燃料完全燃烧时,放出热量越多,其热值越大。结合表格数据,酒精燃烧使水升高的温度更高,说明酒精放热更多,故热值更大。
【解析】
(1)探究不同燃料燃烧放热的实验中,需控制燃料的质量相同,保证实验的变量唯一,因此填“质量”;
(2)实验中通过观察水升高的温度来间接判断燃料放热的多少,这是转换法的应用,因此填“水升高的温度”;
(3)由表格数据可知,相同质量的酒精和碎纸片完全燃烧后,酒精使水升高的温度为15℃,碎纸片使水升高的温度为5℃,说明酒精放出的热量更多,根据热值的定义,单位质量燃料完全燃烧放出的热量,可知酒精的热值更大,因此填“酒精”。
【答案】
(1)质量 (2)水升高的温度 (3)酒精
【知识点】
热值、控制变量法、转换法
【点评】
本题为初中热学基础实验题,核心考察热值概念及实验方法的应用,难度较低,是热学部分的常考题型,需掌握实验设计的逻辑和方法。
【难度系数】
0.7
本题围绕“比较不同燃料燃烧时放出的热量”实验展开,需结合控制变量法、转换法及热值的概念逐步分析:
(1)实验目的是对比不同燃料完全燃烧释放的热量,根据控制变量法,除水的质量、初温需保持一致外,燃料的质量也需控制相同,确保仅燃料种类为变量;
(2)燃料放热的多少无法直接观测,利用转换法,将燃料放热的多少转化为水升高的温度,水升温越高,说明燃料放热越多;
(3)相同质量的燃料完全燃烧时,放出热量越多,其热值越大。结合表格数据,酒精燃烧使水升高的温度更高,说明酒精放热更多,故热值更大。
【解析】
(1)探究不同燃料燃烧放热的实验中,需控制燃料的质量相同,保证实验的变量唯一,因此填“质量”;
(2)实验中通过观察水升高的温度来间接判断燃料放热的多少,这是转换法的应用,因此填“水升高的温度”;
(3)由表格数据可知,相同质量的酒精和碎纸片完全燃烧后,酒精使水升高的温度为15℃,碎纸片使水升高的温度为5℃,说明酒精放出的热量更多,根据热值的定义,单位质量燃料完全燃烧放出的热量,可知酒精的热值更大,因此填“酒精”。
【答案】
(1)质量 (2)水升高的温度 (3)酒精
【知识点】
热值、控制变量法、转换法
【点评】
本题为初中热学基础实验题,核心考察热值概念及实验方法的应用,难度较低,是热学部分的常考题型,需掌握实验设计的逻辑和方法。
【难度系数】
0.7
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