课堂分类训练
知识点一 认识常见的燃料
1. 液态氢可以作为火箭燃料，是因为液态氢的 较大。
2. 汽油的热值为 $ 4.6 × 10^7 $ J/kg，表示。40 g汽油完全燃烧放出的热量为 J。
3. 一个成年人某次参加长跑，身体消耗的能量为 $ 6.6 × 10^6 $ J，这些能量需要完全燃烧0.55 kg干木柴才能得到，则干木柴的热值为 J/kg。一堆干木柴用掉一半后，剩余干木柴的热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）。

1. 热值
2. 1 kg 汽油完全燃烧放出的热量为 4.6×10⁷ J 1.84×10⁶
3. 1.2×10⁷ 不变

【分析】
本题考查燃料热值的相关知识，解题思路如下：
1. 火箭燃料需选择相同质量下释放热量多的物质，液态氢的热值大，因此可作为火箭燃料；
2. 热值的物理意义是单位质量燃料完全燃烧放出的热量，计算热量时需先统一质量单位，再利用公式$Q=mq$计算；
3. 利用热值公式$q=\frac{Q}{m}$计算干木柴的热值，热值是燃料的固有属性，与质量无关，因此剩余干木柴的热值不变。
【解析】
1. 液态氢作为火箭燃料，是因为其热值较大，相同质量的液态氢完全燃烧时能释放更多热量，故填“热值”；
2. 汽油热值为$4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}$，其物理意义是1 kg汽油完全燃烧放出的热量为$4.6×10^7\ \mathrm{J}$；40 g汽油换算为0.04 kg，根据$Q_{\mathrm{放}}=mq$，完全燃烧放出的热量$Q=0.04\ \mathrm{kg}×4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}=1.84×10^6\ \mathrm{J}$；
3. 已知消耗能量$Q=6.6×10^6\ \mathrm{J}$，完全燃烧干木柴的质量$m=0.55\ \mathrm{kg}$，由$q=\frac{Q}{m}$可得干木柴的热值$q=\frac{6.6×10^6\ \mathrm{J}}{0.55\ \mathrm{kg}}=1.2×10^7\ \mathrm{J/kg}$；热值是燃料的固有特性，与燃料质量无关，因此用掉一半后，剩余干木柴的热值不变。
【答案】
1. 热值
2. 1 kg汽油完全燃烧放出的热量为$4.6×10^7\ \mathrm{J}$；$1.84×10^6$
3. $1.2×10^7$；不变
【知识点】
燃料的热值、热值的计算、热值的特性
【点评】
本题围绕燃料热值的核心知识点，考查了热值的定义、物理意义、相关计算及特性，属于初中物理基础题，需学生准确掌握热值的概念和公式应用，注意单位换算的细节。
【难度系数】
0.7

4. 下列关于热值和热机效率的说法正确的是()。

A.使燃料燃烧更充分，可以增大燃料的热值
B.使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
C.柴油机的热机效率通常为100％
D.燃料燃烧释放的热量越多，热值越大

4. B

【分析】首先明确：热值是燃料本身的固有特性，仅由燃料的种类决定，与燃烧是否充分、燃烧放出热量的多少无关；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，提高热机效率的途径包括让燃料充分燃烧、减少能量损失等。再逐一分析选项：A选项中，燃烧充分不改变燃料种类，热值不变；B选项中，燃烧更充分能增加有效利用的能量，可提高热机效率；C选项中，热机工作总有能量损耗，效率不可能达100%；D选项中，热值与放出热量多少无关，仅和燃料种类有关。
【解析】逐一分析各选项：
选项A：热值是燃料的固有属性，只与燃料种类有关，与燃烧是否充分无关，因此燃烧更充分不能增大热值，A错误。
选项B：热机效率是有用功与燃料完全燃烧释放热量的比值，使燃料燃烧更充分，可增加有效利用的能量，从而提高热机效率，B正确。
选项C：热机工作时存在废气散热、机械摩擦等能量损失，效率不可能达到100%，C错误。
选项D：热值大小仅由燃料种类决定，与燃料燃烧释放热量的多少无关，D错误。
综上，正确答案为B。
【答案】B
【知识点】热值的概念、热机效率的概念
【点评】本题考查热值和热机效率的基础概念，需准确把握两者的决定因素，是易混淆概念的基础题，需注意区分特性类物理量和效率类物理量的差异。
【难度系数】0.6

5. 小明利用家中的燃气表和温度计测量燃气灶烧水的效率。他将1 kg水从20 ℃加热到60 ℃，消耗了0.01 m³天然气（假设天然气完全燃烧），已知水的比热容为$c_{水}=4.2×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)$，天然气的热值为$4×10^{7}\ \mathrm{J}/\mathrm{m}^3$，则此次燃气灶烧水的效率为。

5. 42%

【分析】
要计算燃气灶烧水的效率，需明确效率公式：$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}×100\%$，其中$Q_{吸}$是水吸收的有用热量，$Q_{放}$是天然气完全燃烧放出的总热量。解题时，先根据水的质量、比热容和温度变化计算$Q_{吸}$，再根据天然气的体积和热值计算$Q_{放}$，最后代入效率公式求解。
【解析】
1. 计算水吸收的热量：
水的温度变化$\Delta t = t - t_0 = 60℃ - 20℃ = 40℃$，
根据吸热公式$Q_{吸}=c_{水}m\Delta t$，代入数据得：
$Q_{吸}=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×1\ \mathrm{kg}×40℃=1.68×10^5\ \mathrm{J}$。
2. 计算天然气完全燃烧放出的热量：
根据燃料放热公式$Q_{放}=Vq$，代入数据得：
$Q_{放}=0.01\ \mathrm{m^3}×4×10^7\ \mathrm{J/m^3}=4×10^5\ \mathrm{J}$。
3. 计算燃气灶的效率：
$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}×100\%=\frac{1.68×10^5\ \mathrm{J}}{4×10^5\ \mathrm{J}}×100\%=42\%$。
【答案】
42%
【知识点】
热量计算、热值、热效率
【点评】
本题是热学中效率计算的基础应用题，考查学生对吸热公式、燃料放热公式及效率公式的掌握与应用，步骤清晰，难度较低，适合巩固热学基础知识点。
【难度系数】
0.7

6. 保护环境，控制大气污染，已成为社会共识。下列说法错误的是()。

A.大气污染的主要来源是烟尘、废气
B.改进燃烧设备，加装消烟装置，可以减少烟尘的排放量，从而减轻大气污染
C.将一家一户排放的烟气集中起来排入高空，可减少大气污染
D.城市集中供热和普及天然气的使用，有利于环境保护

6. C

【分析】本题为大气污染相关的正误判断题，需结合大气污染的来源、防治措施等知识，逐一分析每个选项，判断其说法是否正确，最终找出错误选项。
【解析】A选项：大气污染的主要来源包括工业生产等排放的烟尘、废气，该说法正确；B选项：改进燃烧设备、加装消烟装置可减少烟尘排放量，从而减轻大气污染，该说法正确；C选项：将烟气集中排入高空，只是将污染物转移，并未减少大气中的污染物总量，无法减少大气污染，该说法错误；D选项：城市集中供热能提高能源利用率，普及天然气（清洁能源）使用可减少污染物排放，有利于环境保护，该说法正确。因此错误的说法是C。
【答案】C
【知识点】大气污染防治、环境保护
【点评】本题考查大气污染的基础常识，易错点在于对“高空排放烟气”的理解，其并非治理污染而是转移污染，整体难度较低，需准确掌握相关环保知识。
【难度系数】0.3

1. 关于燃料及其热值，下列说法正确的是()。

A.燃料没有燃烧时，其热值等于零
B.燃料完全燃烧时，其热值最大
C.燃料的热值与燃料的质量、燃烧程度无关
D.燃料燃烧时，温度越高，放出的热量越多

1. C

【分析】
要解决这道题，需先明确热值的核心概念：热值是燃料的固有特性，仅由燃料的种类决定，与燃料的质量、是否燃烧、燃烧程度等均无关。接下来逐一分析选项：A选项混淆了热值与燃烧状态的关系；B选项错误认为热值和燃烧程度有关；C选项符合热值的特性；D选项混淆了燃烧放热的影响因素与温度的关系，据此可选出正确答案。
【解析】
首先明确热值的定义：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值，它是燃料的固有特性，只取决于燃料的种类，与燃料的质量、是否燃烧、燃烧是否充分等均无关。
对各选项分析如下：
A选项：热值是燃料的固有属性，与是否燃烧无关，燃料未燃烧时热值不为零，A错误；
B选项：热值与燃烧程度无关，无论燃料是否完全燃烧，其热值都不变，B错误；
C选项：燃料的热值仅与燃料种类有关，与质量、燃烧程度无关，C正确；
D选项：燃料燃烧放出的热量公式为Q=mq（固体/液体燃料）或Q=Vq（气体燃料），放出热量多少由热值、燃料质量（或体积）决定，与燃烧时的温度无关，D错误。
【答案】
C
【知识点】
燃料的热值
【点评】
本题考查对热值概念的理解，属于热学基础题，易错点是混淆热值的特性与燃烧放热的影响因素，需准确掌握热值的定义及相关特性。
【难度系数】
0.6

2. 可燃冰是一种新型能源，在同等条件下，可燃冰燃烧放出的热量比煤和石油要高出数十倍，这说明可燃冰的很大。以10倍的关系粗略计算，若1 kg煤完全燃烧放出的热量为$3.36×10^7$ J，则1 kg可燃冰完全燃烧放出的热量为J，利用这些热量可以将kg的水从20 ℃加热至100 ℃。$[c_{水}=4.2×10^3 J/(kg·℃)]$

2. 热值 3.36×10⁸ 1 000

【分析】首先，明确热值是衡量燃料单位质量完全燃烧放热多少的物理量，同等条件下可燃冰放热更多说明其热值大；其次，根据题目给出的10倍关系直接计算可燃冰完全燃烧放出的热量；最后利用热量公式变形计算可加热水的质量，注意温度变化量为末温与初温的差值。
【解析】1. 燃料的热值是单位质量燃料完全燃烧放出的热量，同等条件下可燃冰燃烧放出的热量远多于煤和石油，说明可燃冰的热值很大；2. 1kg可燃冰完全燃烧放出的热量：$Q_{可燃冰}=10×Q_{煤}=10×3.36×10^7 J=3.36×10^8 J$；3. 水吸收的热量等于可燃冰放出的热量，即$Q_{吸}=Q_{可燃冰}=3.36×10^8 J$，根据热量公式$Q_{吸}=c_{水}m_{水}\Delta t$，其中$\Delta t=100℃-20℃=80℃$，则水的质量：$m_{水}=\frac{Q_{吸}}{c_{水}\Delta t}=\frac{3.36×10^8 J}{4.2×10^3 J/(kg·℃)×80℃}=1000 kg$。
【答案】热值；$3.36×10^8$；1000
【知识点】热值、热量计算
【点评】本题考查热值概念和热量公式的基本应用，属于基础题型，需准确掌握热值定义及热量计算公式的变形运用。
【难度系数】0.7

3. 利用先进工艺和科学方法，可以使垃圾变废为宝。若从1 t垃圾中提炼出140 kg燃料油，该燃料油的热值为
4.5×10⁷ J/kg，则这些燃料油完全燃烧时放出的热量为J，这些热量可以使kg的水温度升高50 ℃。[$c_{水}=4.2×10^{3}\ J/(kg· ℃)$]

3. 6.3×10⁹ 30 000

【分析】
本题需要利用燃料燃烧放热公式和热量计算公式求解。首先根据燃料油的质量和热值，计算完全燃烧放出的热量；再根据水吸收的热量等于燃料油放出的热量，结合水的比热容和温度变化，计算水的质量。
【解析】
1. 计算燃料油完全燃烧放出的热量：
燃料油的质量$ m_{油}=140\ kg $，热值$ q=4.5×10^7\ J/kg $，根据燃料放热公式$ Q_{放}=m_{油}q $，可得：
$ Q_{放}=140\ kg×4.5×10^7\ J/kg=6.3×10^9\ J $。
2. 计算水的质量：
不计热量损失时，水吸收的热量$ Q_{吸}=Q_{放}=6.3×10^9\ J $，根据吸热公式$ Q_{吸}=c_{水}m_{水}\Delta t $，变形得$ m_{水}=\frac{Q_{吸}}{c_{水}\Delta t} $，代入数据：
$ m_{水}=\frac{6.3×10^9\ J}{4.2×10^3\ J/(kg·℃)×50℃}=30000\ kg $。
【答案】
$ 6.3×10^9 $；$ 30000 $
【知识点】
燃料的热值、热量的计算
【点评】
本题是热量计算的基础应用题，结合热值和比热容的公式，考查学生对公式的掌握和应用能力，属于常规题型。
【难度系数】
0.7