1.有关能量的转移、转化和利用,下列说法正确的是
(
A.电烤炉取暖,是电能转移到人体
B.钻木取火,是内能转化为机械能
C.中医提倡的热水泡脚,是通过热传递的方式增大脚部的内能
D.用嘴对着手哈气取暖,主要是通过做功的方式增大手的内能
(
C
)A.电烤炉取暖,是电能转移到人体
B.钻木取火,是内能转化为机械能
C.中医提倡的热水泡脚,是通过热传递的方式增大脚部的内能
D.用嘴对着手哈气取暖,主要是通过做功的方式增大手的内能
答案
1.C
解析
【分析】
本题考查能量的转移、转化及改变内能的方式,需逐个分析选项,明确每个过程中能量的变化或改变内能的途径,从而判断选项的正误。
【解析】
1. 分析选项A:电烤炉取暖时,消耗电能转化为内能,再通过热传递将内能转移到人体,并非电能直接转移到人体,故A错误;
2. 分析选项B:钻木取火是克服摩擦力做功,消耗机械能转化为木头的内能,使温度升高达到着火点,是机械能转化为内能,故B错误;
3. 分析选项C:改变内能的方式有做功和热传递,热水泡脚时,热水的内能通过热传递转移到脚部,从而增大脚部的内能,故C正确;
4. 分析选项D:用嘴对着手哈气取暖,是呼出的高温气体将热量传递给手,属于热传递的方式增大手的内能,并非做功,故D错误。
综上,正确答案为C。
【答案】
C
【知识点】
能量的转移与转化、改变内能的方式
【点评】
本题为基础概念题,考查能量转移、转化及改变内能的两种方式,只要学生准确掌握相关基础知识点,就能轻松判断各选项正误,难度较低。
【难度系数】
0.8
本题考查能量的转移、转化及改变内能的方式,需逐个分析选项,明确每个过程中能量的变化或改变内能的途径,从而判断选项的正误。
【解析】
1. 分析选项A:电烤炉取暖时,消耗电能转化为内能,再通过热传递将内能转移到人体,并非电能直接转移到人体,故A错误;
2. 分析选项B:钻木取火是克服摩擦力做功,消耗机械能转化为木头的内能,使温度升高达到着火点,是机械能转化为内能,故B错误;
3. 分析选项C:改变内能的方式有做功和热传递,热水泡脚时,热水的内能通过热传递转移到脚部,从而增大脚部的内能,故C正确;
4. 分析选项D:用嘴对着手哈气取暖,是呼出的高温气体将热量传递给手,属于热传递的方式增大手的内能,并非做功,故D错误。
综上,正确答案为C。
【答案】
C
【知识点】
能量的转移与转化、改变内能的方式
【点评】
本题为基础概念题,考查能量转移、转化及改变内能的两种方式,只要学生准确掌握相关基础知识点,就能轻松判断各选项正误,难度较低。
【难度系数】
0.8
2.(跨学科 工程实践)用两块铜片、热电偶、电动机(带风扇)组成一个电路,铜片1插在90℃热水中,铜片2放在空气中,如图所示,半分钟左右风扇发生转动。这就是温差发电现象。温差发电的实质是

内
能转化为电能。温差发电遵守
(填“遵守”或“不遵守”)能量守恒定律。答案
2. 内;遵守
解析
【分析】要解决该问题,需明确温差发电的能量来源及能量守恒定律的适用范围:温差发电依靠两个铜片的温度差实现,热水具有内能,发电过程中将内能转化为电能;所有能量转化过程都遵循能量守恒定律,据此可得出答案。
【解析】温差发电时,铜片1处于90℃热水中,铜片2在空气中,两者的温度差使热电偶产生电能,该过程消耗了热水的内能,得到了电能,因此温差发电的实质是内能转化为电能;能量守恒定律是自然界普遍遵循的基本定律,适用于所有能量转化和转移过程,所以温差发电遵守能量守恒定律。
【答案】内;遵守
【知识点】能量转化、能量守恒定律
【点评】本题结合工程实践场景,考查能量转化的判断和能量守恒定律的应用,属于基础概念题,难度较低,需准确理解能量转化形式和能量守恒的普遍性。
【难度系数】0.5
【解析】温差发电时,铜片1处于90℃热水中,铜片2在空气中,两者的温度差使热电偶产生电能,该过程消耗了热水的内能,得到了电能,因此温差发电的实质是内能转化为电能;能量守恒定律是自然界普遍遵循的基本定律,适用于所有能量转化和转移过程,所以温差发电遵守能量守恒定律。
【答案】内;遵守
【知识点】能量转化、能量守恒定律
【点评】本题结合工程实践场景,考查能量转化的判断和能量守恒定律的应用,属于基础概念题,难度较低,需准确理解能量转化形式和能量守恒的普遍性。
【难度系数】0.5
3.[2025·镇江] 下列汽油机工作的冲程中,压缩冲程是(
B
)答案
3.B
解析
【分析】要判断汽油机的压缩冲程,需明确汽油机四个冲程的判断规则:根据气门开闭状态、活塞运动方向,结合火花塞是否点火区分各冲程。压缩冲程的核心特征是:进气门和排气门均关闭,活塞向上运动。逐一分析选项:A选项进气门打开、排气门关闭,活塞向下,是吸气冲程;B选项两气门都关闭,活塞向上,符合压缩冲程特点;C选项两气门关闭、火花塞点火,活塞向下,是做功冲程;D选项排气门打开、进气门关闭,活塞向上,是排气冲程。
【解析】判断压缩冲程的依据为:汽油机压缩冲程中,进气门和排气门均关闭,活塞向上运动。对各选项分析如下:
1. 选项A:进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,属于吸气冲程;
2. 选项B:进气门、排气门均关闭,活塞向上运动,符合压缩冲程的特征;
3. 选项C:两气门关闭,火花塞点火,活塞向下运动,属于做功冲程;
4. 选项D:排气门打开,进气门关闭,活塞向上运动,属于排气冲程。
因此压缩冲程是选项B。
【答案】B
【知识点】汽油机四冲程、内燃机工作原理
【点评】本题考查汽油机四个冲程的判断,核心是掌握各冲程的气门状态和活塞运动方向,属于基础题型,难度较低。
【难度系数】0.3
【解析】判断压缩冲程的依据为:汽油机压缩冲程中,进气门和排气门均关闭,活塞向上运动。对各选项分析如下:
1. 选项A:进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,属于吸气冲程;
2. 选项B:进气门、排气门均关闭,活塞向上运动,符合压缩冲程的特征;
3. 选项C:两气门关闭,火花塞点火,活塞向下运动,属于做功冲程;
4. 选项D:排气门打开,进气门关闭,活塞向上运动,属于排气冲程。
因此压缩冲程是选项B。
【答案】B
【知识点】汽油机四冲程、内燃机工作原理
【点评】本题考查汽油机四个冲程的判断,核心是掌握各冲程的气门状态和活塞运动方向,属于基础题型,难度较低。
【难度系数】0.3
4.[2025·南京]如图所示的是一台四冲程汽油机的某个冲程,在此冲程中

内
能转化为机械
能;若飞轮转速为1 800 r/min,则该汽油机每秒钟完成15
个工作循环;在一段时间内消耗了500 g汽油,若这些汽油完全燃烧,则放出的热量是$2.3×10^7$
J。($q_{汽油}=4.6×10^7 J/kg$)答案
4.内;机械;15;2.3×10^7
【点拨】由图可知,两个气门都关闭,火花塞产生电火花,活塞向下运动,因此是做功冲程;汽油机的做功冲程把燃料燃烧产生的内能转化为机械能。四冲程汽油机的飞轮转速为1 800 r/min=30 r/s;因为每完成一个工作循环飞轮转2 r,所以该汽油机在1 s内完成15个工作循环。500 g汽油完全燃烧放出的热量$Q_{放}=mq_{汽油}=500×10^{-3}\ \mathrm{kg}×4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}=2.3×10^7\ \mathrm{J}$。
【点拨】由图可知,两个气门都关闭,火花塞产生电火花,活塞向下运动,因此是做功冲程;汽油机的做功冲程把燃料燃烧产生的内能转化为机械能。四冲程汽油机的飞轮转速为1 800 r/min=30 r/s;因为每完成一个工作循环飞轮转2 r,所以该汽油机在1 s内完成15个工作循环。500 g汽油完全燃烧放出的热量$Q_{放}=mq_{汽油}=500×10^{-3}\ \mathrm{kg}×4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}=2.3×10^7\ \mathrm{J}$。
解析
【分析】
要解决这道题,需分三步思考:第一步,根据气门状态、活塞运动方向判断冲程类型,确定能量转化;第二步,将飞轮转速换算为每秒转数,结合“每完成1个工作循环飞轮转2圈”的规律,计算每秒工作循环数;第三步,将汽油质量单位换算后,利用热值公式计算完全燃烧放出的热量。
【解析】
1. 判断冲程与能量转化:由图可知,汽油机的两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,该冲程为做功冲程,此过程中燃料燃烧释放的内能转化为机械能。
2. 计算每秒工作循环数:飞轮转速为1800 r/min,换算为每秒转数:$1800\ \mathrm{r/min} = \frac{1800}{60}\ \mathrm{r/s} = 30\ \mathrm{r/s}$。四冲程汽油机每完成1个工作循环,飞轮转2圈,因此1秒内完成的工作循环数为:$\frac{30}{2} = 15$个。
3. 计算汽油完全燃烧放出的热量:汽油质量$m = 500\ \mathrm{g} = 0.5\ \mathrm{kg}$,根据热值公式$Q_{\mathrm{放}} = mq_{\mathrm{汽油}}$,代入数据得:$Q_{\mathrm{放}} = 0.5\ \mathrm{kg} × 4.6 × 10^7\ \mathrm{J/kg} = 2.3 × 10^7\ \mathrm{J}$。
【答案】
内;机械;15;$2.3×10^7$
【知识点】
汽油机的冲程、热机的工作循环、热值计算
【点评】
本题综合考查四冲程汽油机的核心知识点,包括冲程判断、能量转化、工作循环与飞轮转速的关系、热值计算,属于基础题型,需牢记相关规律和公式即可解答。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需分三步思考:第一步,根据气门状态、活塞运动方向判断冲程类型,确定能量转化;第二步,将飞轮转速换算为每秒转数,结合“每完成1个工作循环飞轮转2圈”的规律,计算每秒工作循环数;第三步,将汽油质量单位换算后,利用热值公式计算完全燃烧放出的热量。
【解析】
1. 判断冲程与能量转化:由图可知,汽油机的两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,该冲程为做功冲程,此过程中燃料燃烧释放的内能转化为机械能。
2. 计算每秒工作循环数:飞轮转速为1800 r/min,换算为每秒转数:$1800\ \mathrm{r/min} = \frac{1800}{60}\ \mathrm{r/s} = 30\ \mathrm{r/s}$。四冲程汽油机每完成1个工作循环,飞轮转2圈,因此1秒内完成的工作循环数为:$\frac{30}{2} = 15$个。
3. 计算汽油完全燃烧放出的热量:汽油质量$m = 500\ \mathrm{g} = 0.5\ \mathrm{kg}$,根据热值公式$Q_{\mathrm{放}} = mq_{\mathrm{汽油}}$,代入数据得:$Q_{\mathrm{放}} = 0.5\ \mathrm{kg} × 4.6 × 10^7\ \mathrm{J/kg} = 2.3 × 10^7\ \mathrm{J}$。
【答案】
内;机械;15;$2.3×10^7$
【知识点】
汽油机的冲程、热机的工作循环、热值计算
【点评】
本题综合考查四冲程汽油机的核心知识点,包括冲程判断、能量转化、工作循环与飞轮转速的关系、热值计算,属于基础题型,需牢记相关规律和公式即可解答。
【难度系数】
0.6
5.[2025·湖北]如图所示的是液体燃料火箭喷气发动机示意图。输送装置将燃料和氧化剂输送到燃烧室燃烧,产生气体喷出推动火箭前进。下列说法正确的是(

A.燃料燃烧时内能转化为化学能
B.燃料箱燃料减少,燃料热值不变
C.燃烧放出热量越多,燃料热值越大
D.火箭前进时,燃料的化学能全部转化为火箭的机械能
B
)A.燃料燃烧时内能转化为化学能
B.燃料箱燃料减少,燃料热值不变
C.燃烧放出热量越多,燃料热值越大
D.火箭前进时,燃料的化学能全部转化为火箭的机械能
答案
5.B
【点易错】热值是燃料的一种特性,只取决于燃料的种类,与质量和燃烧情况及放出热量的多少无关。
【点易错】热值是燃料的一种特性,只取决于燃料的种类,与质量和燃烧情况及放出热量的多少无关。
解析
【分析】
本题考查热值的特性和能量转化的相关知识,解题时需结合对应概念逐一分析每个选项:先明确燃料燃烧的能量转化、热值的定义及特性、火箭发动机的能量转化规律,再对选项A到D逐一排查,选出正确答案。
【解析】
1. 选项A:燃料燃烧是化学变化,燃烧过程中消耗燃料的化学能,释放出内能,因此是化学能转化为内能,而非内能转化为化学能,故A错误;
2. 选项B: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、体积、是否完全燃烧、放出热量的多少等无关,因此燃料箱中燃料减少时,燃料的热值不变,故B正确;
3. 选项C:热值的定义是单位质量(或体积)的燃料完全燃烧时释放的热量,它只与燃料种类有关,与实际燃烧放出的热量多少无关,故C错误;
4. 选项D:火箭前进时,燃料的化学能先转化为燃气的内能,燃气推动火箭做功时,部分内能会散失,最终只有一部分能量转化为火箭的机械能,并非全部转化,故D错误。
【答案】
B
【知识点】
热值、能量的转化
【点评】
本题围绕液体燃料火箭发动机,考查热值特性和能量转化的基础知识,易错点是对热值概念的理解,需牢记热值是燃料的固有属性,与质量、放热情况无关,属于基础概念应用类题目。
【难度系数】
0.6
本题考查热值的特性和能量转化的相关知识,解题时需结合对应概念逐一分析每个选项:先明确燃料燃烧的能量转化、热值的定义及特性、火箭发动机的能量转化规律,再对选项A到D逐一排查,选出正确答案。
【解析】
1. 选项A:燃料燃烧是化学变化,燃烧过程中消耗燃料的化学能,释放出内能,因此是化学能转化为内能,而非内能转化为化学能,故A错误;
2. 选项B: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、体积、是否完全燃烧、放出热量的多少等无关,因此燃料箱中燃料减少时,燃料的热值不变,故B正确;
3. 选项C:热值的定义是单位质量(或体积)的燃料完全燃烧时释放的热量,它只与燃料种类有关,与实际燃烧放出的热量多少无关,故C错误;
4. 选项D:火箭前进时,燃料的化学能先转化为燃气的内能,燃气推动火箭做功时,部分内能会散失,最终只有一部分能量转化为火箭的机械能,并非全部转化,故D错误。
【答案】
B
【知识点】
热值、能量的转化
【点评】
本题围绕液体燃料火箭发动机,考查热值特性和能量转化的基础知识,易错点是对热值概念的理解,需牢记热值是燃料的固有属性,与质量、放热情况无关,属于基础概念应用类题目。
【难度系数】
0.6
6.[2025·烟台] 汽油机是燃油汽车的动力来源之一。如图所示的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:①

$1.61×10^5$
;②机械
。若汽油的热值为$4.6×10^7$ J/kg,则该工作过程中消耗的汽油质量为3.5×10^-3
kg。答案
6. $1.61×10^5$ ;机械;$3.5×10^{-3}$
【点拨】汽油机工作时,首先把燃料中的化学能转化为内能,然后部分内能转化为机械能;由图知,损失的能量$Q_{损失}=1.2×10^5\ \mathrm{J}$,获得的有用的机械能$W=4.1×10^4\ \mathrm{J}$,则燃料完全燃烧释放的能量$Q_{放}=Q_{损失}+W=1.2×10^5\ \mathrm{J}+4.1×10^4\ \mathrm{J}=1.61×10^5\ \mathrm{J}$,根据$Q_{放}=mq$可得该工作过程中消耗的汽油质量$m=\frac{Q_{放}}{q_{汽油}}=\frac{1.61×10^5\ \mathrm{J}}{4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}}=3.5×10^{-3}\ \mathrm{kg}$。
【点拨】汽油机工作时,首先把燃料中的化学能转化为内能,然后部分内能转化为机械能;由图知,损失的能量$Q_{损失}=1.2×10^5\ \mathrm{J}$,获得的有用的机械能$W=4.1×10^4\ \mathrm{J}$,则燃料完全燃烧释放的能量$Q_{放}=Q_{损失}+W=1.2×10^5\ \mathrm{J}+4.1×10^4\ \mathrm{J}=1.61×10^5\ \mathrm{J}$,根据$Q_{放}=mq$可得该工作过程中消耗的汽油质量$m=\frac{Q_{放}}{q_{汽油}}=\frac{1.61×10^5\ \mathrm{J}}{4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}}=3.5×10^{-3}\ \mathrm{kg}$。
解析
【分析】
解题思路:首先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,据此计算①处的数值;汽油机将内能转化为机械能,有用的能量为机械能,确定②处内容;再根据热值公式$Q_{放}=mq$变形计算消耗汽油的质量。
【解析】
1. 计算燃料完全燃烧释放的能量(①):总能量为损失能量与有用能量之和,即$Q_{放}=Q_{损失}+W_{有用}=1.2×10^5\ \mathrm{J}+4.1×10^4\ \mathrm{J}=1.61×10^5\ \mathrm{J}$;
2. 确定②处内容:汽油机工作时,燃料燃烧释放的内能,一部分损失,一部分转化为有用的机械能,故②处为“机械”;
3. 计算消耗汽油的质量:根据热值公式$Q_{放}=mq$,变形得$m=\frac{Q_{放}}{q}=\frac{1.61×10^5\ \mathrm{J}}{4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}}=3.5×10^{-3}\ \mathrm{kg}$。
【答案】
$1.61×10^5$;机械;$3.5×10^{-3}$
【知识点】
热机能量转化、热值计算
【点评】
本题考查汽油机的能量流向及热值的相关计算,属于基础题型,需掌握热机的能量转化关系和热值公式的应用。
【难度系数】
0.6
解题思路:首先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,据此计算①处的数值;汽油机将内能转化为机械能,有用的能量为机械能,确定②处内容;再根据热值公式$Q_{放}=mq$变形计算消耗汽油的质量。
【解析】
1. 计算燃料完全燃烧释放的能量(①):总能量为损失能量与有用能量之和,即$Q_{放}=Q_{损失}+W_{有用}=1.2×10^5\ \mathrm{J}+4.1×10^4\ \mathrm{J}=1.61×10^5\ \mathrm{J}$;
2. 确定②处内容:汽油机工作时,燃料燃烧释放的内能,一部分损失,一部分转化为有用的机械能,故②处为“机械”;
3. 计算消耗汽油的质量:根据热值公式$Q_{放}=mq$,变形得$m=\frac{Q_{放}}{q}=\frac{1.61×10^5\ \mathrm{J}}{4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}}=3.5×10^{-3}\ \mathrm{kg}$。
【答案】
$1.61×10^5$;机械;$3.5×10^{-3}$
【知识点】
热机能量转化、热值计算
【点评】
本题考查汽油机的能量流向及热值的相关计算,属于基础题型,需掌握热机的能量转化关系和热值公式的应用。
【难度系数】
0.6
7. 中国工程师利用焦炉气中的氢气与工业尾气中的二氧化碳合成液态燃料,作为第19届亚洲运动会主火炬的燃料。工程师在科普馆用如图所示的装置为同学们演示模拟实验,测量该燃料的热值。
①在空酒精灯内加入适量该液态燃料,得到“燃料灯”;②在空烧杯内加入1 kg水,测得水的初温为31 ℃,点燃“燃料灯”开始加热;③当水恰好沸腾时,立即熄灭“燃料灯”,测得“燃料灯”消耗燃料30 g。已知实验时气压为标准大气压,$c_{水}=4.2×10^3 J/(kg·℃)$,用该装置加热水的效率为42%。求:
(1)此过程中,烧杯内水吸收的热量。
(2)该液态燃料的热值。

①在空酒精灯内加入适量该液态燃料,得到“燃料灯”;②在空烧杯内加入1 kg水,测得水的初温为31 ℃,点燃“燃料灯”开始加热;③当水恰好沸腾时,立即熄灭“燃料灯”,测得“燃料灯”消耗燃料30 g。已知实验时气压为标准大气压,$c_{水}=4.2×10^3 J/(kg·℃)$,用该装置加热水的效率为42%。求:
(1)此过程中,烧杯内水吸收的热量。
(2)该液态燃料的热值。
答案
7.【解】(1)水吸收的热量$Q_{吸} = c_{水} m (t - t_0 )= 4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×1\ \mathrm{kg}×(100\ ℃-31\ ℃)=2.898×10^5\ \mathrm{J}$。
(2)该液态燃料燃烧放出的热量$Q_{放}=\frac{Q_{吸}}{\eta} = \frac{2.898×10^5\ \mathrm{J}}{42\% }=6.9×10^5\ \mathrm{J}$;该液态燃料的热值$q=\frac{Q_{放}}{m_{燃料}} = \frac{6.9×10^5\ \mathrm{J}}{30×10^{-3}\ \mathrm{kg}}=2.3×10^7\ \mathrm{J/kg}$。
(2)该液态燃料燃烧放出的热量$Q_{放}=\frac{Q_{吸}}{\eta} = \frac{2.898×10^5\ \mathrm{J}}{42\% }=6.9×10^5\ \mathrm{J}$;该液态燃料的热值$q=\frac{Q_{放}}{m_{燃料}} = \frac{6.9×10^5\ \mathrm{J}}{30×10^{-3}\ \mathrm{kg}}=2.3×10^7\ \mathrm{J/kg}$。
解析
【分析】
本题考查热量、热值及热效率的相关计算。解题思路:(1)标准大气压下水的沸点为100℃,已知水的质量、比热容、初温和末温,利用吸热公式计算水吸收的热量;(2)根据加热效率公式求出燃料完全燃烧放出的热量,再结合消耗燃料的质量,利用热值公式计算液态燃料的热值,计算时注意单位换算。
【解析】
解:(1)标准大气压下,水的沸点为100℃,水升高的温度Δt = t - t₀ = 100℃ - 31℃ = 69℃。
根据吸热公式,水吸收的热量:
$Q_{吸}=c_{水}m_{水}(t - t_0)=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×1\ \mathrm{kg}×69℃=2.898×10^5\ \mathrm{J}$。
(2)已知加热效率η=42%,由$η=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}$可得,燃料完全燃烧放出的热量:
$Q_{放}=\frac{Q_{吸}}{η}=\frac{2.898×10^5\ \mathrm{J}}{42\%}=6.9×10^5\ \mathrm{J}$。
消耗燃料的质量$m_{燃料}=30\ \mathrm{g}=0.03\ \mathrm{kg}$,根据热值公式$q=\frac{Q_{放}}{m_{燃料}}$,可得:
$q=\frac{6.9×10^5\ \mathrm{J}}{0.03\ \mathrm{kg}}=2.3×10^7\ \mathrm{J/kg}$。
【答案】
(1)$2.898×10^5\ \mathrm{J}$;(2)$2.3×10^7\ \mathrm{J/kg}$
【知识点】
热量计算、热值、热效率
【点评】
本题结合实际场景考查热值相关计算,需熟练掌握吸热公式、热效率公式及热值公式,注意单位换算,属于基础计算题,难度适中。
【难度系数】
0.6
本题考查热量、热值及热效率的相关计算。解题思路:(1)标准大气压下水的沸点为100℃,已知水的质量、比热容、初温和末温,利用吸热公式计算水吸收的热量;(2)根据加热效率公式求出燃料完全燃烧放出的热量,再结合消耗燃料的质量,利用热值公式计算液态燃料的热值,计算时注意单位换算。
【解析】
解:(1)标准大气压下,水的沸点为100℃,水升高的温度Δt = t - t₀ = 100℃ - 31℃ = 69℃。
根据吸热公式,水吸收的热量:
$Q_{吸}=c_{水}m_{水}(t - t_0)=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×1\ \mathrm{kg}×69℃=2.898×10^5\ \mathrm{J}$。
(2)已知加热效率η=42%,由$η=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}$可得,燃料完全燃烧放出的热量:
$Q_{放}=\frac{Q_{吸}}{η}=\frac{2.898×10^5\ \mathrm{J}}{42\%}=6.9×10^5\ \mathrm{J}$。
消耗燃料的质量$m_{燃料}=30\ \mathrm{g}=0.03\ \mathrm{kg}$,根据热值公式$q=\frac{Q_{放}}{m_{燃料}}$,可得:
$q=\frac{6.9×10^5\ \mathrm{J}}{0.03\ \mathrm{kg}}=2.3×10^7\ \mathrm{J/kg}$。
【答案】
(1)$2.898×10^5\ \mathrm{J}$;(2)$2.3×10^7\ \mathrm{J/kg}$
【知识点】
热量计算、热值、热效率
【点评】
本题结合实际场景考查热值相关计算,需熟练掌握吸热公式、热效率公式及热值公式,注意单位换算,属于基础计算题,难度适中。
【难度系数】
0.6
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