5.(2025烟台)汽油机是燃油汽车的动力来源之一。如图所示是某台汽油机工作时的能量数据,图中横线处应填写的内容是:①

$1.61×10^5$
;②机械
。若汽油的热值为$4.6× 10^7\ \mathrm{J/kg}$,则该工作过程中消耗的汽油质量为0.003 5
kg。答案
$5. 1.61×10^5 $机械 0.003 5
解析
【分析】
要解决本题,需明确汽油机的能量流向:燃料完全燃烧释放的总能量等于损失能量与有用能量之和;汽油机工作时,对外输出的有用能量是机械能;再结合热值公式计算消耗的汽油质量。
【解析】
1. 计算燃料完全燃烧释放的总能量(①):总能量 = 损失能量 + 有用能量,代入数据得:① = $1.2×10^5\ \mathrm{J} + 4.1×10^4\ \mathrm{J} = 1.61×10^5\ \mathrm{J}$;
2. 确定有用能量的形式(②):汽油机工作时,有用的能量是机械能,故②为机械;
3. 计算消耗的汽油质量:根据热值公式 $Q=mq$,变形得 $m=\frac{Q}{q}$,代入总能量 $Q=1.61×10^5\ \mathrm{J}$,汽油热值 $q=4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}$,得:$m=\frac{1.61×10^5\ \mathrm{J}}{4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}}=0.0035\ \mathrm{kg}$。
【答案】
$1.61×10^5$;机械;$0.0035$
【知识点】
热机能量转化、热值计算
【点评】
本题考查热机的能量流向和热值的基本计算,属于基础题型,关键是理解总能量、损失能量与有用能量的关系,以及热值公式的灵活应用。
【难度系数】
0.3
要解决本题,需明确汽油机的能量流向:燃料完全燃烧释放的总能量等于损失能量与有用能量之和;汽油机工作时,对外输出的有用能量是机械能;再结合热值公式计算消耗的汽油质量。
【解析】
1. 计算燃料完全燃烧释放的总能量(①):总能量 = 损失能量 + 有用能量,代入数据得:① = $1.2×10^5\ \mathrm{J} + 4.1×10^4\ \mathrm{J} = 1.61×10^5\ \mathrm{J}$;
2. 确定有用能量的形式(②):汽油机工作时,有用的能量是机械能,故②为机械;
3. 计算消耗的汽油质量:根据热值公式 $Q=mq$,变形得 $m=\frac{Q}{q}$,代入总能量 $Q=1.61×10^5\ \mathrm{J}$,汽油热值 $q=4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}$,得:$m=\frac{1.61×10^5\ \mathrm{J}}{4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}}=0.0035\ \mathrm{kg}$。
【答案】
$1.61×10^5$;机械;$0.0035$
【知识点】
热机能量转化、热值计算
【点评】
本题考查热机的能量流向和热值的基本计算,属于基础题型,关键是理解总能量、损失能量与有用能量的关系,以及热值公式的灵活应用。
【难度系数】
0.3
6. (2026南京模拟)某汽车的发动机为单缸四冲程汽油机,当该汽油机的飞轮转速为2 400 r/min时,汽油机每秒对外做功

20
次。如图所示是该汽油机的能量流向图,完全燃烧0.5 kg的汽油,该汽油机能够输出$6.9×10^6$
的有用功;已知该汽车水箱容积为10 L,当水箱中的冷却水温度升高40 ℃时吸收的热量为$1.68×10^6$
。[汽油的热值为$4.6×10^7$ J/kg,水的比热容为$4.2×10^3$ J/(kg·℃),水的密度为$1.0×10^3$ kg/m³]答案
$6. 20 6.9×10^6 1.68×10^6$
解析
【分析】
本题需分三步解答:1. 根据四冲程汽油机的飞轮转速,结合“飞轮每转2圈对外做功1次”的规律,计算每秒做功次数;2. 先计算汽油完全燃烧放出的总热量,再从能量流向图中提取有用功的比例,求出有用功;3. 先根据水箱容积和水的密度算出冷却水的质量,再利用吸热公式计算冷却水吸收的热量,解题时需注意单位统一和公式的正确应用。
【解析】
1. 计算汽油机每秒对外做功次数:
飞轮转速为$2400\ \mathrm{r/min} = \frac{2400\ \mathrm{r}}{60\ \mathrm{s}} = 40\ \mathrm{r/s}$,四冲程汽油机每2圈完成一个工作循环,对外做功1次,因此每秒对外做功次数为:$\frac{40}{2} = 20$次。
2. 计算汽油机输出的有用功:
完全燃烧$0.5\ \mathrm{kg}$汽油放出的热量:$Q_{\mathrm{放}} = m_{\mathrm{汽油}}q = 0.5\ \mathrm{kg} × 4.6 × 10^7\ \mathrm{J/kg} = 2.3 × 10^7\ \mathrm{J}$。
由能量流向图可知,有用功占总热量的比例为:$100\% - 33\% - 30\% - 7\% = 30\%$,因此有用功:$W_{\mathrm{有用}} = Q_{\mathrm{放}} × 30\% = 2.3 × 10^7\ \mathrm{J} × 0.3 = 6.9 × 10^6\ \mathrm{J}$。
3. 计算冷却水吸收的热量:
水箱容积$V = 10\ \mathrm{L} = 0.01\ \mathrm{m}^3$,冷却水的质量:$m_{\mathrm{水}} = \rho_{\mathrm{水}}V = 1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 0.01\ \mathrm{m}^3 = 10\ \mathrm{kg}$。
冷却水吸收的热量:$Q_{\mathrm{吸}} = c_{\mathrm{水}}m_{\mathrm{水}}\Delta t = 4.2 × 10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)} × 10\ \mathrm{kg} × 40\ \mathrm{℃} = 1.68 × 10^6\ \mathrm{J}$。
【答案】
20;$6.9×10^6\ \mathrm{J}$;$1.68×10^6\ \mathrm{J}$
【知识点】
四冲程汽油机的工作原理、热值计算、热量计算
【点评】
本题综合考查热学核心知识点,需掌握汽油机做功规律、热值与热量公式,能从能量流向图提取信息,计算时要注意单位转换,属于中等难度的综合应用题。
【难度系数】
0.5
本题需分三步解答:1. 根据四冲程汽油机的飞轮转速,结合“飞轮每转2圈对外做功1次”的规律,计算每秒做功次数;2. 先计算汽油完全燃烧放出的总热量,再从能量流向图中提取有用功的比例,求出有用功;3. 先根据水箱容积和水的密度算出冷却水的质量,再利用吸热公式计算冷却水吸收的热量,解题时需注意单位统一和公式的正确应用。
【解析】
1. 计算汽油机每秒对外做功次数:
飞轮转速为$2400\ \mathrm{r/min} = \frac{2400\ \mathrm{r}}{60\ \mathrm{s}} = 40\ \mathrm{r/s}$,四冲程汽油机每2圈完成一个工作循环,对外做功1次,因此每秒对外做功次数为:$\frac{40}{2} = 20$次。
2. 计算汽油机输出的有用功:
完全燃烧$0.5\ \mathrm{kg}$汽油放出的热量:$Q_{\mathrm{放}} = m_{\mathrm{汽油}}q = 0.5\ \mathrm{kg} × 4.6 × 10^7\ \mathrm{J/kg} = 2.3 × 10^7\ \mathrm{J}$。
由能量流向图可知,有用功占总热量的比例为:$100\% - 33\% - 30\% - 7\% = 30\%$,因此有用功:$W_{\mathrm{有用}} = Q_{\mathrm{放}} × 30\% = 2.3 × 10^7\ \mathrm{J} × 0.3 = 6.9 × 10^6\ \mathrm{J}$。
3. 计算冷却水吸收的热量:
水箱容积$V = 10\ \mathrm{L} = 0.01\ \mathrm{m}^3$,冷却水的质量:$m_{\mathrm{水}} = \rho_{\mathrm{水}}V = 1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 0.01\ \mathrm{m}^3 = 10\ \mathrm{kg}$。
冷却水吸收的热量:$Q_{\mathrm{吸}} = c_{\mathrm{水}}m_{\mathrm{水}}\Delta t = 4.2 × 10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)} × 10\ \mathrm{kg} × 40\ \mathrm{℃} = 1.68 × 10^6\ \mathrm{J}$。
【答案】
20;$6.9×10^6\ \mathrm{J}$;$1.68×10^6\ \mathrm{J}$
【知识点】
四冲程汽油机的工作原理、热值计算、热量计算
【点评】
本题综合考查热学核心知识点,需掌握汽油机做功规律、热值与热量公式,能从能量流向图提取信息,计算时要注意单位转换,属于中等难度的综合应用题。
【难度系数】
0.5
7.将盛有凉牛奶的瓶子放在热水中(如图甲所示),通过

热传递
方式改变牛奶的内能。图乙是250 g牛奶与热水的温度随时间变化的图像,则牛奶在加热过程中吸收的热量为$1.25×10^4$
J。[$c_{牛奶}=2.5×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$]答案
7. 热传递$ 1.25×10^4$
解析
【分析】
本题分为两部分,第一部分判断改变内能的方式:改变内能的方式有做功和热传递,热传递是能量的转移过程,本题中凉牛奶放在热水中,热量从高温的热水传递到低温的牛奶,据此判断方式;第二部分计算牛奶吸收的热量:需从图像中确定牛奶的初温、末温,换算牛奶质量单位,再利用热量公式$Q=cm\Delta t$计算。
【解析】
1. 改变内能的方式:将凉牛奶放在热水中,牛奶与热水存在温度差,热量从热水转移到牛奶,因此通过热传递的方式改变牛奶的内能。
2. 计算牛奶吸收的热量:
牛奶质量$m=250\ \mathrm{g}=0.25\ \mathrm{kg}$,由图乙可知牛奶初温$t_0=20°\mathrm{C}$,末温$t=40°\mathrm{C}$,温度变化$\Delta t=t-t_0=40°\mathrm{C}-20°\mathrm{C}=20°\mathrm{C}$。
根据热量公式$Q_{\mathrm{吸}}=c_{\mathrm{牛奶}}m\Delta t$,代入数据得:
$Q_{\mathrm{吸}}=2.5×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)} × 0.25\ \mathrm{kg} × 20°\mathrm{C}=1.25×10^4\ \mathrm{J}$。
【答案】
热传递;$1.25×10^4$
【知识点】
热传递改变内能、热量计算
【点评】
本题结合生活实例考查基础知识点,需准确读取图像温度信息、完成单位换算,属于常规基础题,难度不大。
【难度系数】
0.6
本题分为两部分,第一部分判断改变内能的方式:改变内能的方式有做功和热传递,热传递是能量的转移过程,本题中凉牛奶放在热水中,热量从高温的热水传递到低温的牛奶,据此判断方式;第二部分计算牛奶吸收的热量:需从图像中确定牛奶的初温、末温,换算牛奶质量单位,再利用热量公式$Q=cm\Delta t$计算。
【解析】
1. 改变内能的方式:将凉牛奶放在热水中,牛奶与热水存在温度差,热量从热水转移到牛奶,因此通过热传递的方式改变牛奶的内能。
2. 计算牛奶吸收的热量:
牛奶质量$m=250\ \mathrm{g}=0.25\ \mathrm{kg}$,由图乙可知牛奶初温$t_0=20°\mathrm{C}$,末温$t=40°\mathrm{C}$,温度变化$\Delta t=t-t_0=40°\mathrm{C}-20°\mathrm{C}=20°\mathrm{C}$。
根据热量公式$Q_{\mathrm{吸}}=c_{\mathrm{牛奶}}m\Delta t$,代入数据得:
$Q_{\mathrm{吸}}=2.5×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)} × 0.25\ \mathrm{kg} × 20°\mathrm{C}=1.25×10^4\ \mathrm{J}$。
【答案】
热传递;$1.25×10^4$
【知识点】
热传递改变内能、热量计算
【点评】
本题结合生活实例考查基础知识点,需准确读取图像温度信息、完成单位换算,属于常规基础题,难度不大。
【难度系数】
0.6
8. 小红一家到某基地露营时,用火炉将质量为2 kg、初温为20 ℃的水加热到60 ℃,燃烧了100 g焦炭。已知水的比热容$c_{水}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$,焦炭的热值$q=3×10^7\ \mathrm{J}/\mathrm{kg}$。求:
(1)水吸收的热量。
(2)该火炉烧水的效率。
(1)水吸收的热量。
(2)该火炉烧水的效率。
答案
8. (1)3.36×10^5 J (2)11.2%
解析:(1)水吸收的热量
$Q_{吸}=c_{水}\ m_{水}\ (t_2-t_1)=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×2\ \mathrm{kg}×(60\ ℃-20\ ℃)=3.36×10^5\ \mathrm{J}$。
(2)焦炭完全燃烧放出的热量
$Q_{放}=m_{焦炭}\ q=100×10^{-3}\ \mathrm{kg}×3×10^7\ \mathrm{J/kg}=3×10^6\ \mathrm{J}$,
火炉烧水的效率
$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}×100\%=\frac{3.36×10^5\ \mathrm{J}}{3×10^6\ \mathrm{J}}×100\%=11.2\%$。
解析:(1)水吸收的热量
$Q_{吸}=c_{水}\ m_{水}\ (t_2-t_1)=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×2\ \mathrm{kg}×(60\ ℃-20\ ℃)=3.36×10^5\ \mathrm{J}$。
(2)焦炭完全燃烧放出的热量
$Q_{放}=m_{焦炭}\ q=100×10^{-3}\ \mathrm{kg}×3×10^7\ \mathrm{J/kg}=3×10^6\ \mathrm{J}$,
火炉烧水的效率
$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}×100\%=\frac{3.36×10^5\ \mathrm{J}}{3×10^6\ \mathrm{J}}×100\%=11.2\%$。
解析
【分析】本题为热学基础计算题,需分两步求解:(1)计算水吸收的热量,需运用吸热公式,明确水的质量、比热容及温度变化量(末温减初温),代入公式即可;(2)计算火炉效率,需先算出焦炭完全燃烧释放的热量(注意单位换算,将焦炭质量从g转换为kg),再根据效率公式(吸收热量与燃料放热的比值)计算效率。
【解析】(1)水吸收的热量:
根据吸热公式$Q_{吸}=c_{水}m_{水}(t_{2}-t_{1})$,代入已知数据:
$c_{水}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·℃})$,$m_{水}=2\ \mathrm{kg}$,$t_{2}=60\ \mathrm{℃}$,$t_{1}=20\ \mathrm{℃}$,
则$Q_{吸}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·℃})×2\ \mathrm{kg}×(60\ \mathrm{℃}-20\ \mathrm{℃})=3.36×10^5\ \mathrm{J}$。
(2)焦炭完全燃烧放出的热量:
焦炭质量$m_{焦炭}=100\ \mathrm{g}=0.1\ \mathrm{kg}$,根据热值公式$Q_{放}=m_{焦炭}q$,代入$q=3×10^7\ \mathrm{J/kg}$,
得$Q_{放}=0.1\ \mathrm{kg}×3×10^7\ \mathrm{J/kg}=3×10^6\ \mathrm{J}$。
火炉烧水的效率:
根据效率公式$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}×100\%$,代入数据,
得$\eta=\frac{3.36×10^5\ \mathrm{J}}{3×10^6\ \mathrm{J}}×100\%=11.2\%$。
【答案】(1)$3.36×10^5\ \mathrm{J}$;(2)$11.2\%$
【知识点】热量计算、热值、热效率
【点评】本题考查热学中吸热公式、热值公式及热效率公式的应用,解题关键是牢记公式并注意单位换算(如质量单位g转换为kg),属于基础题型,难度较低。
【难度系数】0.7
【解析】(1)水吸收的热量:
根据吸热公式$Q_{吸}=c_{水}m_{水}(t_{2}-t_{1})$,代入已知数据:
$c_{水}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·℃})$,$m_{水}=2\ \mathrm{kg}$,$t_{2}=60\ \mathrm{℃}$,$t_{1}=20\ \mathrm{℃}$,
则$Q_{吸}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·℃})×2\ \mathrm{kg}×(60\ \mathrm{℃}-20\ \mathrm{℃})=3.36×10^5\ \mathrm{J}$。
(2)焦炭完全燃烧放出的热量:
焦炭质量$m_{焦炭}=100\ \mathrm{g}=0.1\ \mathrm{kg}$,根据热值公式$Q_{放}=m_{焦炭}q$,代入$q=3×10^7\ \mathrm{J/kg}$,
得$Q_{放}=0.1\ \mathrm{kg}×3×10^7\ \mathrm{J/kg}=3×10^6\ \mathrm{J}$。
火炉烧水的效率:
根据效率公式$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}×100\%$,代入数据,
得$\eta=\frac{3.36×10^5\ \mathrm{J}}{3×10^6\ \mathrm{J}}×100\%=11.2\%$。
【答案】(1)$3.36×10^5\ \mathrm{J}$;(2)$11.2\%$
【知识点】热量计算、热值、热效率
【点评】本题考查热学中吸热公式、热值公式及热效率公式的应用,解题关键是牢记公式并注意单位换算(如质量单位g转换为kg),属于基础题型,难度较低。
【难度系数】0.7
9. 为体现低碳经济的理念,上海世博会充分利用太阳能发电技术,其主题馆屋面太阳能板的面积达$3×10^{4}\ \mathrm{m}^2$,年发电量$1.08×10^{13}\ \mathrm{J}$。若这些电能由火力发电站提供(煤的热值为$3×10^{7}\ \mathrm{J/kg}$,煤完全燃烧释放的内能转化为电能的效率是30%),则仅此一项每年可节约煤炭的质量为(
A.$2.0×10^{4}\ \mathrm{kg}$
B.$1.2×10^{5}\ \mathrm{kg}$
C.$3.6×10^{5}\ \mathrm{kg}$
D.$1.2×10^{6}\ \mathrm{kg}$
D
)A.$2.0×10^{4}\ \mathrm{kg}$
B.$1.2×10^{5}\ \mathrm{kg}$
C.$3.6×10^{5}\ \mathrm{kg}$
D.$1.2×10^{6}\ \mathrm{kg}$
答案
9. D
解析
【分析】
要解决该问题,需明确火力发电的能量转化逻辑:年发电量是煤完全燃烧释放的内能经30%效率转化得到的电能。因此,先通过年发电量和转化效率算出煤完全燃烧需释放的总热量,再结合煤的热值计算所需煤炭的质量,即节约的煤炭质量。
【解析】
已知年发电量(转化得到的电能)$ W = 1.08×10^{13}\ \mathrm{J} $,火力发电效率$ η = 30\% = 0.3 $,煤的热值$ q = 3×10^7\ \mathrm{J/kg} $。
根据热效率公式$ η = \frac{W}{Q_{\mathrm{放}}} $,可得煤完全燃烧需释放的总热量:
$ Q_{\mathrm{放}} = \frac{W}{η} = \frac{1.08×10^{13}\ \mathrm{J}}{0.3} = 3.6×10^{13}\ \mathrm{J} $
再根据热值公式$ Q_{\mathrm{放}} = mq $,可得所需煤炭的质量:
$ m = \frac{Q_{\mathrm{放}}}{q} = \frac{3.6×10^{13}\ \mathrm{J}}{3×10^7\ \mathrm{J/kg}} = 1.2×10^6\ \mathrm{kg} $
【答案】
D
【知识点】
热值的计算;热效率的应用
【点评】
本题结合低碳理念考查热值与热效率的综合应用,属于基础计算题,需理清电能、热量、效率三者的关系,代入公式即可计算,难度适中,适合巩固相关知识点。
【难度系数】
0.6
要解决该问题,需明确火力发电的能量转化逻辑:年发电量是煤完全燃烧释放的内能经30%效率转化得到的电能。因此,先通过年发电量和转化效率算出煤完全燃烧需释放的总热量,再结合煤的热值计算所需煤炭的质量,即节约的煤炭质量。
【解析】
已知年发电量(转化得到的电能)$ W = 1.08×10^{13}\ \mathrm{J} $,火力发电效率$ η = 30\% = 0.3 $,煤的热值$ q = 3×10^7\ \mathrm{J/kg} $。
根据热效率公式$ η = \frac{W}{Q_{\mathrm{放}}} $,可得煤完全燃烧需释放的总热量:
$ Q_{\mathrm{放}} = \frac{W}{η} = \frac{1.08×10^{13}\ \mathrm{J}}{0.3} = 3.6×10^{13}\ \mathrm{J} $
再根据热值公式$ Q_{\mathrm{放}} = mq $,可得所需煤炭的质量:
$ m = \frac{Q_{\mathrm{放}}}{q} = \frac{3.6×10^{13}\ \mathrm{J}}{3×10^7\ \mathrm{J/kg}} = 1.2×10^6\ \mathrm{kg} $
【答案】
D
【知识点】
热值的计算;热效率的应用
【点评】
本题结合低碳理念考查热值与热效率的综合应用,属于基础计算题,需理清电能、热量、效率三者的关系,代入公式即可计算,难度适中,适合巩固相关知识点。
【难度系数】
0.6
10.某同学设计实验来探究酒精和碎纸片的热值大小,如图所示,两个实验装置完全相同。

(1)在组装实验器材时,应
(2)为保证实验结论的可靠,以及方便比较,在保证燃料的质量相等的前提下,还应保持被加热液体的种类
(3)实验过程中,应使燃料
(4)开放设问 根据实验中测得的数据,以及被加热液体的比热容,算出燃料的热值,发现结果小于燃料的实际热值,原因是
(1)在组装实验器材时,应
自下而上
(选填“自上而下”或“自下而上”)依次安装。(2)为保证实验结论的可靠,以及方便比较,在保证燃料的质量相等的前提下,还应保持被加热液体的种类
相同
、质量相同
,两个烧杯相同。(均选填“相同”或“不同”)(3)实验过程中,应使燃料
全部燃烧
(选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”)后,通过比较温度计升高的温度
(选填“加热时间”或“温度计升高的温度”)来比较燃料燃烧放出的热量,从而比较两种燃料热值的大小。(4)开放设问 根据实验中测得的数据,以及被加热液体的比热容,算出燃料的热值,发现结果小于燃料的实际热值,原因是
燃料燃烧放出的热量不能全部被液体吸收
(写出一条)。答案
10. (1)自下而上 (2)相同 相同 (3)全部燃烧 温度计升高的温度 (4)燃料燃烧放出的热量不能全部被液体吸收
解析
【分析】
本题是探究燃料热值的实验题,需结合实验装置组装规则、控制变量法、热值的定义及实验误差分析来解题。首先,组装实验器材时要依据酒精灯外焰高度确定铁圈位置,故需自下而上安装;实验中要运用控制变量法,保证除燃料种类外其他影响放热的因素一致;热值是燃料完全燃烧放出的热量,需让燃料全部燃烧,通过液体温度变化比较放热多少;最后分析热值偏小的原因是热量未被液体全部吸收。
【解析】
(1) 组装实验器材时,需先根据酒精灯外焰的高度确定铁圈的位置(保证用外焰加热),再调整温度计的高度,因此应自下而上依次安装。
(2) 根据控制变量法,探究酒精和碎纸片的热值时,除燃料质量相等外,还需保持被加热液体的种类相同、质量相同,这样才能通过液体温度变化准确比较燃料燃烧放出热量的多少。
(3) 热值是单位质量燃料完全燃烧放出的热量,因此实验中应使燃料全部燃烧;燃料完全燃烧后,通过比较温度计升高的温度来判断放热多少,温度升高越多,说明燃料放热越多,对应热值越大。
(4) 实验中,燃料燃烧放出的热量会有一部分散失到空气中,或被烧杯、装置吸收,无法全部被液体吸收,因此计算出的热值会小于实际热值。
【答案】
(1)自下而上 (2)相同 相同 (3)全部燃烧 温度计升高的温度 (4)燃料燃烧放出的热量不能全部被液体吸收
【知识点】
燃料的热值、控制变量法、热效率
【点评】
本题为探究燃料热值的基础实验题,重点考查实验装置组装、控制变量法的应用、实验原理的理解及误差分析,是初中热学的核心实验考点,需学生掌握实验的关键设计思路。
【难度系数】
0.5
本题是探究燃料热值的实验题,需结合实验装置组装规则、控制变量法、热值的定义及实验误差分析来解题。首先,组装实验器材时要依据酒精灯外焰高度确定铁圈位置,故需自下而上安装;实验中要运用控制变量法,保证除燃料种类外其他影响放热的因素一致;热值是燃料完全燃烧放出的热量,需让燃料全部燃烧,通过液体温度变化比较放热多少;最后分析热值偏小的原因是热量未被液体全部吸收。
【解析】
(1) 组装实验器材时,需先根据酒精灯外焰的高度确定铁圈的位置(保证用外焰加热),再调整温度计的高度,因此应自下而上依次安装。
(2) 根据控制变量法,探究酒精和碎纸片的热值时,除燃料质量相等外,还需保持被加热液体的种类相同、质量相同,这样才能通过液体温度变化准确比较燃料燃烧放出热量的多少。
(3) 热值是单位质量燃料完全燃烧放出的热量,因此实验中应使燃料全部燃烧;燃料完全燃烧后,通过比较温度计升高的温度来判断放热多少,温度升高越多,说明燃料放热越多,对应热值越大。
(4) 实验中,燃料燃烧放出的热量会有一部分散失到空气中,或被烧杯、装置吸收,无法全部被液体吸收,因此计算出的热值会小于实际热值。
【答案】
(1)自下而上 (2)相同 相同 (3)全部燃烧 温度计升高的温度 (4)燃料燃烧放出的热量不能全部被液体吸收
【知识点】
燃料的热值、控制变量法、热效率
【点评】
本题为探究燃料热值的基础实验题,重点考查实验装置组装、控制变量法的应用、实验原理的理解及误差分析,是初中热学的核心实验考点,需学生掌握实验的关键设计思路。
【难度系数】
0.5
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