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1. 已知酒精的热值为q、质量为m，则酒精完全燃烧一半放出的热量为
$\frac{mq}{2}$
，剩余酒精的热值为q
。答案
1. $\frac{mq}{2}$ q
解析
【分析】
要解答本题，需明确两个关键：一是燃料完全燃烧放热的计算公式，二是热值的物理特性。首先，燃料完全燃烧放热公式为$Q_{放}=mq$，当酒精燃烧一半时，质量变为原来的$\frac{1}{2}$，代入公式可算出放出的热量；其次，热值是燃料本身的固有属性，仅与燃料种类有关，与质量、燃烧程度无关，因此剩余酒精的热值保持不变。
【解析】
1. 计算酒精完全燃烧一半放出的热量：
根据燃料完全燃烧放热公式$Q_{放}=mq$，燃烧一半酒精时，质量为$\frac{m}{2}$，代入公式得：
$Q_{放}=\frac{m}{2} × q = \frac{mq}{2}$。
2. 判断剩余酒精的热值：
热值是燃料的特性，只由燃料的种类决定，与燃料的质量、是否完全燃烧无关，因此剩余酒精的热值仍为$q$。
【答案】
$\frac{mq}{2}$；$q$
【知识点】
燃料的热值；热量计算
【点评】
本题考查热值的概念和燃料放热的基础计算，属于常规基础题，核心是理解热值是燃料的固有属性，不随质量变化，只要掌握相关公式和概念即可正确解答。
【难度系数】
0.7
要解答本题，需明确两个关键：一是燃料完全燃烧放热的计算公式，二是热值的物理特性。首先，燃料完全燃烧放热公式为$Q_{放}=mq$，当酒精燃烧一半时，质量变为原来的$\frac{1}{2}$，代入公式可算出放出的热量；其次，热值是燃料本身的固有属性，仅与燃料种类有关，与质量、燃烧程度无关，因此剩余酒精的热值保持不变。
【解析】
1. 计算酒精完全燃烧一半放出的热量：
根据燃料完全燃烧放热公式$Q_{放}=mq$，燃烧一半酒精时，质量为$\frac{m}{2}$，代入公式得：
$Q_{放}=\frac{m}{2} × q = \frac{mq}{2}$。
2. 判断剩余酒精的热值：
热值是燃料的特性，只由燃料的种类决定，与燃料的质量、是否完全燃烧无关，因此剩余酒精的热值仍为$q$。
【答案】
$\frac{mq}{2}$；$q$
【知识点】
燃料的热值；热量计算
【点评】
本题考查热值的概念和燃料放热的基础计算，属于常规基础题，核心是理解热值是燃料的固有属性，不随质量变化，只要掌握相关公式和概念即可正确解答。
【难度系数】
0.7
2. 一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：气缸散热损失占25%，废气带走的能量占30%，摩擦等机械损耗占10%，则这台内燃机的效率约为
35%
。答案
2. 35%
解析
【分析】首先明确热机效率的定义：热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的总能量之比，也可通过“总能量减去各类损耗能量的占比”计算。本题中只需用100%减去所有能量损耗的占比之和，即可得到内燃机的效率。
【解析】根据热机效率的计算逻辑，内燃机效率 = 100% - （气缸散热损失占比 + 废气带走能量占比 + 摩擦等机械损耗占比）。代入数据计算：100% - (25% + 30% + 10%) = 100% - 65% = 35%。
【答案】35%
【知识点】热机效率
【点评】本题考查热机效率的基础计算，核心是掌握热机效率与能量损耗的关系，属于热学的基础考点，难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】根据热机效率的计算逻辑，内燃机效率 = 100% - （气缸散热损失占比 + 废气带走能量占比 + 摩擦等机械损耗占比）。代入数据计算：100% - (25% + 30% + 10%) = 100% - 65% = 35%。
【答案】35%
【知识点】热机效率
【点评】本题考查热机效率的基础计算，核心是掌握热机效率与能量损耗的关系，属于热学的基础考点，难度较低。
【难度系数】0.8
3. 关于热机的效率，下列说法正确的是(
A.热机的效率有可能等于1
B.热机的效率一定小于1
C.热机的效率越高，其损失的能量越多
D.热机的效率越高，对环境的破坏越大
B
)。A.热机的效率有可能等于1
B.热机的效率一定小于1
C.热机的效率越高，其损失的能量越多
D.热机的效率越高，对环境的破坏越大
答案
3. B
解析
【分析】
要解决这道题，需先明确热机效率的定义，再逐一分析每个选项：热机效率是有用功与燃料完全燃烧释放总能量的比值，结合热机工作时的能量损失特点，判断各选项的正误。
【解析】
1. 明确热机效率概念：热机效率$\eta=\frac{W_{有用}}{Q_{总}}$，其中$W_{有用}$是热机做的有用功，$Q_{总}$是燃料完全燃烧放出的总能量。
2. 分析选项A、B：热机工作时，必然存在能量损失（如废气带走热量、机械散热、克服摩擦做功等），因此有用功永远小于总能量，效率不可能等于1，一定小于1，故A错误，B正确。
3. 分析选项C：热机效率越高，说明有用功占总能量的比例越大，损失的能量占比越小，而非损失能量越多，故C错误。
4. 分析选项D：热机效率高低反映能量利用的程度，与对环境的破坏（如尾气排放）无直接关联，故D错误。
【答案】
B
【知识点】
热机的效率
【点评】
本题考查热机效率的基础概念，属于识记理解类题目，需准确把握热机效率的定义及特点，区分效率与能量损失、环境破坏的关系。
【难度系数】
0.8
要解决这道题，需先明确热机效率的定义，再逐一分析每个选项：热机效率是有用功与燃料完全燃烧释放总能量的比值，结合热机工作时的能量损失特点，判断各选项的正误。
【解析】
1. 明确热机效率概念：热机效率$\eta=\frac{W_{有用}}{Q_{总}}$，其中$W_{有用}$是热机做的有用功，$Q_{总}$是燃料完全燃烧放出的总能量。
2. 分析选项A、B：热机工作时，必然存在能量损失（如废气带走热量、机械散热、克服摩擦做功等），因此有用功永远小于总能量，效率不可能等于1，一定小于1，故A错误，B正确。
3. 分析选项C：热机效率越高，说明有用功占总能量的比例越大，损失的能量占比越小，而非损失能量越多，故C错误。
4. 分析选项D：热机效率高低反映能量利用的程度，与对环境的破坏（如尾气排放）无直接关联，故D错误。
【答案】
B
【知识点】
热机的效率
【点评】
本题考查热机效率的基础概念，属于识记理解类题目，需准确把握热机效率的定义及特点，区分效率与能量损失、环境破坏的关系。
【难度系数】
0.8
4. 关于热值和热机效率，下列说法正确的是(
A.1 kg汽油燃烧放出的热量，在数值上等于汽油的热值
B.燃料燃烧释放的热量越多，热值越大
C.使燃料燃烧更充分，可以提高热机的效率
D.热机使用的燃料的热值越大，热机的效率就越高
C
)。A.1 kg汽油燃烧放出的热量，在数值上等于汽油的热值
B.燃料燃烧释放的热量越多，热值越大
C.使燃料燃烧更充分，可以提高热机的效率
D.热机使用的燃料的热值越大，热机的效率就越高
答案
4. C
解析
【分析】
要解决这道题，需明确热值和热机效率的定义及特性：热值是燃料的固有属性，仅与燃料种类有关，定义是单位质量（或体积）的燃料完全燃烧时放出的热量；热机效率是热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，与燃料是否充分燃烧、能量损失等有关。接下来逐一分析选项：
选项A：未强调“完全燃烧”，1kg汽油若未完全燃烧，放出的热量不等于其热值，故A错误；
选项B：热值只由燃料种类决定，与燃烧释放热量的多少无关，故B错误；
选项C：燃料燃烧更充分，能减少能量损失，使有用功占总能量的比例提高，从而提升热机效率，故C正确；
选项D：热机效率与热值大小无直接关系，效率取决于有用功和总热量的比值，即使热值大，若能量损失多，效率也不一定高，故D错误。
【解析】
根据热值和热机效率的定义分析各选项：
1. 热值定义：单位质量的燃料完全燃烧时放出的热量，因此A选项未提及“完全燃烧”，错误；热值是燃料的特性，与放出热量多少无关，故B错误。
2. 热机效率：有用功与燃料完全燃烧放出热量的比值，燃料燃烧更充分可减少能量浪费，提高有用功占比，故C正确；热机效率与热值大小无直接关联，热值大不代表效率高，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
热值、热机效率
【点评】
本题考查热值和热机效率的基础概念，需准确区分两者的定义及影响因素，属于易混淆的基础题，只要牢记核心定义即可正确判断。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需明确热值和热机效率的定义及特性：热值是燃料的固有属性，仅与燃料种类有关，定义是单位质量（或体积）的燃料完全燃烧时放出的热量；热机效率是热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，与燃料是否充分燃烧、能量损失等有关。接下来逐一分析选项：
选项A：未强调“完全燃烧”，1kg汽油若未完全燃烧，放出的热量不等于其热值，故A错误；
选项B：热值只由燃料种类决定，与燃烧释放热量的多少无关，故B错误；
选项C：燃料燃烧更充分，能减少能量损失，使有用功占总能量的比例提高，从而提升热机效率，故C正确；
选项D：热机效率与热值大小无直接关系，效率取决于有用功和总热量的比值，即使热值大，若能量损失多，效率也不一定高，故D错误。
【解析】
根据热值和热机效率的定义分析各选项：
1. 热值定义：单位质量的燃料完全燃烧时放出的热量，因此A选项未提及“完全燃烧”，错误；热值是燃料的特性，与放出热量多少无关，故B错误。
2. 热机效率：有用功与燃料完全燃烧放出热量的比值，燃料燃烧更充分可减少能量浪费，提高有用功占比，故C正确；热机效率与热值大小无直接关联，热值大不代表效率高，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
热值、热机效率
【点评】
本题考查热值和热机效率的基础概念，需准确区分两者的定义及影响因素，属于易混淆的基础题，只要牢记核心定义即可正确判断。
【难度系数】
0.6
5. 中国科学家首次在南海试采可燃冰取得圆满成功，实现了我国天然气水合物开发的历史性突破。可燃冰清洁无污染、储量巨大，是一种非常理想的新型能源。可燃冰的热值很大，是天然气热值的10倍以上，本题按15倍计算。[$c_{水}=4.2×10^{3} J/(kg·℃)$；天然气的热值$q=3.5×10^{7} J/m^{3}$]
（1）体积为0.01 $m^{3}$的可燃冰完全燃烧放出多少热量？
（2）若这些热量有60%被质量为100 kg的水吸收，则水温升高多少摄氏度？
（1）体积为0.01 $m^{3}$的可燃冰完全燃烧放出多少热量？
（2）若这些热量有60%被质量为100 kg的水吸收，则水温升高多少摄氏度？
答案
5. (1) $5.25×10^{6}\ \mathrm{J}$ (2) $7.5\ °\mathrm{C}$
解析
【分析】
本题分为两小问，第（1）问需先根据题意求出可燃冰的热值，再利用燃料完全燃烧放热公式计算放出的热量；第（2）问需先根据热效率求出水吸收的热量，再利用吸热公式计算水温升高的度数。解题时要注意公式的适用条件和单位统一，按步骤逐步推导即可。
【解析】
（1）已知天然气热值$q=3.5×10^{7}\ \mathrm{J/m^3}$，可燃冰热值为天然气的15倍，因此可燃冰的热值：
$q_{\mathrm{冰}}=15q=15×3.5×10^{7}\ \mathrm{J/m^3}=5.25×10^{8}\ \mathrm{J/m^3}$
体积为$0.01\ \mathrm{m^3}$的可燃冰完全燃烧放出的热量：
$Q_{\mathrm{放}}=Vq_{\mathrm{冰}}=0.01\ \mathrm{m^3}×5.25×10^{8}\ \mathrm{J/m^3}=5.25×10^{6}\ \mathrm{J}$
（2）水吸收的热量为总热量的60%，即：
$Q_{\mathrm{吸}}=\eta Q_{\mathrm{放}}=60\%×5.25×10^{6}\ \mathrm{J}=0.6×5.25×10^{6}\ \mathrm{J}=3.15×10^{6}\ \mathrm{J}$
根据吸热公式$Q_{\mathrm{吸}}=c_{\mathrm{水}}m\Delta t$，可得水温升高的度数：
$\Delta t=\frac{Q_{\mathrm{吸}}}{c_{\mathrm{水}}m}=\frac{3.15×10^{6}\ \mathrm{J}}{4.2×10^{3}\ \mathrm{J/(kg·℃)}×100\ \mathrm{kg}}=7.5\ \mathrm{℃}$
【答案】
(1) $5.25×10^{6}\ \mathrm{J}$ (2) $7.5\ \mathrm{℃}$
【知识点】
燃料热值计算、热量公式应用、热效率计算
【点评】
本题是热学基础计算题，考查学生对热值公式、吸热公式及热效率的掌握，步骤清晰，注重基础公式的灵活运用，适合巩固热学计算知识点。
【难度系数】
0.6
本题分为两小问，第（1）问需先根据题意求出可燃冰的热值，再利用燃料完全燃烧放热公式计算放出的热量；第（2）问需先根据热效率求出水吸收的热量，再利用吸热公式计算水温升高的度数。解题时要注意公式的适用条件和单位统一，按步骤逐步推导即可。
【解析】
（1）已知天然气热值$q=3.5×10^{7}\ \mathrm{J/m^3}$，可燃冰热值为天然气的15倍，因此可燃冰的热值：
$q_{\mathrm{冰}}=15q=15×3.5×10^{7}\ \mathrm{J/m^3}=5.25×10^{8}\ \mathrm{J/m^3}$
体积为$0.01\ \mathrm{m^3}$的可燃冰完全燃烧放出的热量：
$Q_{\mathrm{放}}=Vq_{\mathrm{冰}}=0.01\ \mathrm{m^3}×5.25×10^{8}\ \mathrm{J/m^3}=5.25×10^{6}\ \mathrm{J}$
（2）水吸收的热量为总热量的60%，即：
$Q_{\mathrm{吸}}=\eta Q_{\mathrm{放}}=60\%×5.25×10^{6}\ \mathrm{J}=0.6×5.25×10^{6}\ \mathrm{J}=3.15×10^{6}\ \mathrm{J}$
根据吸热公式$Q_{\mathrm{吸}}=c_{\mathrm{水}}m\Delta t$，可得水温升高的度数：
$\Delta t=\frac{Q_{\mathrm{吸}}}{c_{\mathrm{水}}m}=\frac{3.15×10^{6}\ \mathrm{J}}{4.2×10^{3}\ \mathrm{J/(kg·℃)}×100\ \mathrm{kg}}=7.5\ \mathrm{℃}$
【答案】
(1) $5.25×10^{6}\ \mathrm{J}$ (2) $7.5\ \mathrm{℃}$
【知识点】
燃料热值计算、热量公式应用、热效率计算
【点评】
本题是热学基础计算题，考查学生对热值公式、吸热公式及热效率的掌握，步骤清晰，注重基础公式的灵活运用，适合巩固热学计算知识点。
【难度系数】
0.6
