登录
6. 下列关于热机和热值的说法正确的是(
A.所用燃料的质量越多,燃料的热值越大
B.热机功率越大,热机效率越高
C.热机消耗的燃料越多,热机的效率越低
D.尽量使热机保持良好润滑,可以提高热机效率
D
)。A.所用燃料的质量越多,燃料的热值越大
B.热机功率越大,热机效率越高
C.热机消耗的燃料越多,热机的效率越低
D.尽量使热机保持良好润滑,可以提高热机效率
答案
热值是燃料的一种特性,与燃料质量的大小无关,选项A错误;热机的效率等于做有用功的这部分能量与燃料完全燃烧放出的热量之比,而热机的功率是指热机做功的快慢,二者没有必然的联系,选项B错误;热机的效率等于做有用功的这部分能量与燃料完全燃烧放出的热量之比,在有用功不确定的情况下,热机消耗燃料的多少不能说明热机的效率高低,选项C错误;尽量使热机保持良好润滑,可以减少额外功,从而提高热机效率,选项D正确。
解析
【分析】
这道题考查热值和热机相关概念的辨析，解题思路是：先明确热值、热机功率、热机效率的定义及特性，再逐一分析每个选项的正误：①热值是燃料的固有属性，与燃料质量无关，据此判断A；②热机功率是做功快慢，热机效率是有用功与燃料完全燃烧放热的比值，二者无必然联系，据此判断B；③热机效率由有用功和总放热的比值决定，消耗燃料多不代表效率低，据此判断C；④良好润滑可减少额外功，能提高热机效率，据此判断D。
【解析】
1. 热值是燃料的一种特性，仅由燃料的种类决定，与燃料的质量、体积等因素无关，因此选项A错误；
2. 热机的功率表示热机做功的快慢，热机效率是指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，二者是不同的物理量，没有必然联系，功率大不代表效率高，因此选项B错误；
3. 热机效率的高低取决于有用功和燃料完全燃烧放出总能量的比值，若热机消耗燃料多，但同时做的有用功也较多，其效率不一定低，因此选项C错误；
4. 使热机保持良好润滑，可以减少克服摩擦消耗的额外功，在有用功不变的情况下，能增大有用功与总能量的比值，从而提高热机效率，因此选项D正确。
【答案】
D
【知识点】
热值、热机效率
【点评】
本题为初中物理热学部分的基础概念题，重点考查热值的特性、热机功率与效率的区别、热机效率的影响因素，需准确掌握相关概念才能正确辨析选项。
【难度系数】
0.6
这道题考查热值和热机相关概念的辨析，解题思路是：先明确热值、热机功率、热机效率的定义及特性，再逐一分析每个选项的正误：①热值是燃料的固有属性，与燃料质量无关，据此判断A；②热机功率是做功快慢，热机效率是有用功与燃料完全燃烧放热的比值，二者无必然联系，据此判断B；③热机效率由有用功和总放热的比值决定，消耗燃料多不代表效率低，据此判断C；④良好润滑可减少额外功，能提高热机效率，据此判断D。
【解析】
1. 热值是燃料的一种特性，仅由燃料的种类决定，与燃料的质量、体积等因素无关，因此选项A错误；
2. 热机的功率表示热机做功的快慢，热机效率是指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，二者是不同的物理量，没有必然联系，功率大不代表效率高，因此选项B错误；
3. 热机效率的高低取决于有用功和燃料完全燃烧放出总能量的比值，若热机消耗燃料多，但同时做的有用功也较多，其效率不一定低，因此选项C错误；
4. 使热机保持良好润滑，可以减少克服摩擦消耗的额外功，在有用功不变的情况下，能增大有用功与总能量的比值，从而提高热机效率，因此选项D正确。
【答案】
D
【知识点】
热值、热机效率
【点评】
本题为初中物理热学部分的基础概念题，重点考查热值的特性、热机功率与效率的区别、热机效率的影响因素，需准确掌握相关概念才能正确辨析选项。
【难度系数】
0.6
7.汽车油箱中的燃油用去了一半,则剩下的燃油(
A.比热容和热值均变为原来的一半
B.热值变为原来的一半,比热容不变
C.比热容变为原来的一半,热值不变
D.比热容和热值均不变
D
)。A.比热容和热值均变为原来的一半
B.热值变为原来的一半,比热容不变
C.比热容变为原来的一半,热值不变
D.比热容和热值均不变
答案
燃油用去了一半,质量和体积均减小一半,而比热容、热值都是物质的一种特性,不随质量和体积的变化而变化,因此剩下的燃油热值与比热容都不变,选项D正确。
解析
【分析】
解题思路：首先明确比热容和热值是物质的固有特性，仅由物质种类决定，与质量、体积等因素无关；题目中燃油用去一半仅改变质量和体积，物质种类未变，据此判断比热容和热值的变化情况，进而选出正确选项。
【解析】
比热容和热值均为物质的特性，其大小只与物质的种类有关，与物质的质量、体积等因素无关。当燃油用去一半时，燃油的质量和体积变为原来的一半，但燃油的种类没有改变，因此剩下的燃油的比热容和热值均保持不变。对照选项可知，A、B、C错误，D正确。
【答案】
D
【知识点】
比热容的特性、热值的特性
【点评】
本题考查物质特性的基础概念，核心是区分“物质特性”与“质量、体积等可变量”的关系，属于易掌握的基础题，需准确记忆特性的决定因素。
【难度系数】
0.6
解题思路：首先明确比热容和热值是物质的固有特性，仅由物质种类决定，与质量、体积等因素无关；题目中燃油用去一半仅改变质量和体积，物质种类未变，据此判断比热容和热值的变化情况，进而选出正确选项。
【解析】
比热容和热值均为物质的特性，其大小只与物质的种类有关，与物质的质量、体积等因素无关。当燃油用去一半时，燃油的质量和体积变为原来的一半，但燃油的种类没有改变，因此剩下的燃油的比热容和热值均保持不变。对照选项可知，A、B、C错误，D正确。
【答案】
D
【知识点】
比热容的特性、热值的特性
【点评】
本题考查物质特性的基础概念，核心是区分“物质特性”与“质量、体积等可变量”的关系，属于易掌握的基础题，需准确记忆特性的决定因素。
【难度系数】
0.6
8.关于热值和热机效率,下列说法正确的是(
A.使燃料燃烧更充分,可提高热机效率
B.热机使用的燃料的热值越大,热机效率就越高
C.1 kg汽油燃烧放出的热量,就是汽油的热值
D.把煤磨成煤粉,加氧气使其燃烧更充分,可以提高煤的热值
A
)。A.使燃料燃烧更充分,可提高热机效率
B.热机使用的燃料的热值越大,热机效率就越高
C.1 kg汽油燃烧放出的热量,就是汽油的热值
D.把煤磨成煤粉,加氧气使其燃烧更充分,可以提高煤的热值
答案
使燃料燃烧更充分,可以增大有效利用的能量,提高热机的效率,选项A正确;热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比,与燃料的热值无关,选项B错误;1 kg汽油完全燃烧放出的热量叫作汽油的热值,选项C错误;热值是燃料的一种特性,把煤磨成煤粉,加氧气使其燃烧更充分,不能提高它的热值,选项D错误。
解析
【分析】本题考查热值和热机效率的相关知识，解题时需明确热值的定义（燃料的固有特性，仅与燃料种类有关，是1kg燃料完全燃烧放出的热量）和热机效率的定义（有用功与燃料完全燃烧释放能量的比值），再逐个分析选项：A选项关注燃料充分燃烧对热机效率的影响；B选项判断热值与热机效率的关系；C选项辨析热值的定义是否完整；D选项分析燃烧充分程度对热值的影响，从而得出正确选项。
【解析】
选项A：热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，使燃料燃烧更充分，能增大有效利用的能量，因此可以提高热机效率，故A正确；
选项B：热机效率的高低取决于有用功和燃料完全燃烧释放总能量的比值，与燃料的热值大小无关，故B错误；
选项C：热值的定义是1kg某种燃料完全燃烧时放出的热量，选项中未明确“完全燃烧”，不符合热值的定义，故C错误；
选项D：热值是燃料的固有特性，只与燃料的种类有关，与燃烧是否充分无关，把煤磨成煤粉、加氧气使其燃烧更充分，只能提高燃烧效率，不能改变煤的热值，故D错误。
【答案】A
【知识点】热值、热机效率
【点评】本题为基础概念题，重点考查对热值和热机效率定义及影响因素的理解，需准确区分两者的概念，避免混淆。
【难度系数】0.6
【解析】
选项A：热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，使燃料燃烧更充分，能增大有效利用的能量，因此可以提高热机效率，故A正确；
选项B：热机效率的高低取决于有用功和燃料完全燃烧释放总能量的比值，与燃料的热值大小无关，故B错误；
选项C：热值的定义是1kg某种燃料完全燃烧时放出的热量，选项中未明确“完全燃烧”，不符合热值的定义，故C错误；
选项D：热值是燃料的固有特性，只与燃料的种类有关，与燃烧是否充分无关，把煤磨成煤粉、加氧气使其燃烧更充分，只能提高燃烧效率，不能改变煤的热值，故D错误。
【答案】A
【知识点】热值、热机效率
【点评】本题为基础概念题，重点考查对热值和热机效率定义及影响因素的理解，需准确区分两者的概念，避免混淆。
【难度系数】0.6
9. 图14-3-2是某内燃机的能量流向图，该内燃机的效率为(
A.7%
B.28%
C.31%
D.34%
D
)。A.7%
B.28%
C.31%
D.34%
答案
D
解析
【分析】要解决这道题，首先回忆内燃机效率的定义：内燃机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧释放的总能量的比值，反映内燃机对能量的利用程度。解题时，直接从能量流向图中提取有用功对应的能量占比，该占比就是内燃机的效率，无需额外计算其他能量损失的比例。
【解析】根据热机效率的定义，内燃机效率=（有用功的能量÷燃料完全燃烧释放的总能量）×100%。观察题图，燃料完全燃烧释放的总能量为100%，其中有用功的能量占比为34%，因此该内燃机的效率为34%，对应选项D。
【答案】D
【知识点】热机效率，能量流向分析
【点评】本题考查热机效率的基础概念，题目给出清晰的能量流向图，只需准确提取有用功的能量占比即可解答，属于基础题型，适合巩固核心知识点。
【难度系数】0.8
【解析】根据热机效率的定义，内燃机效率=（有用功的能量÷燃料完全燃烧释放的总能量）×100%。观察题图，燃料完全燃烧释放的总能量为100%，其中有用功的能量占比为34%，因此该内燃机的效率为34%，对应选项D。
【答案】D
【知识点】热机效率，能量流向分析
【点评】本题考查热机效率的基础概念，题目给出清晰的能量流向图，只需准确提取有用功的能量占比即可解答，属于基础题型，适合巩固核心知识点。
【难度系数】0.8
10. (2024,苏州)图14-3-3是一个折叠卡式炉,其采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2 L初温为25 ℃的水,用卡式炉加热至100 ℃,消耗了25 g丁烷气体。已知水的比热容是$4.2× 10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}· \mathrm{℃})$,丁烷的热值是$4.8× 10^{7}\ \mathrm{J}/\mathrm{kg}$。求：
(1)壶中水的质量；
(2)水吸收的热量；
(3)卡式炉的加热效率。
图14-3-3
(1)壶中水的质量；
(2)水吸收的热量；
(3)卡式炉的加热效率。
图14-3-3
答案
(1)2 kg;(2)6.3×10^5 J;(3)52.5%。
【解析】(1)壶中水的质量$m_{水}=\rho_{水}V_{水}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×2×10^{-3}\ \mathrm{m}^3=2\ \mathrm{kg}$。(2)水吸收的热量$Q_{吸}=c_{水}m_{水}\Delta t_{水}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)×2\ \mathrm{kg}×(100\ ℃-25\ ℃)=6.3×10^5\ \mathrm{J}$。(3)丁烷燃烧放出的热量$Q_{放}=m_{丁烷}q_{丁烷}=2.5×10^{-2}\ \mathrm{kg}×4.8×10^7\ \mathrm{J/kg}=1.2×10^6\ \mathrm{J}$;则卡式炉的加热效率$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}=\frac{6.3×10^5\ \mathrm{J}}{1.2×10^6\mathrm{J}}=52.5\%$。
【解析】(1)壶中水的质量$m_{水}=\rho_{水}V_{水}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×2×10^{-3}\ \mathrm{m}^3=2\ \mathrm{kg}$。(2)水吸收的热量$Q_{吸}=c_{水}m_{水}\Delta t_{水}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)×2\ \mathrm{kg}×(100\ ℃-25\ ℃)=6.3×10^5\ \mathrm{J}$。(3)丁烷燃烧放出的热量$Q_{放}=m_{丁烷}q_{丁烷}=2.5×10^{-2}\ \mathrm{kg}×4.8×10^7\ \mathrm{J/kg}=1.2×10^6\ \mathrm{J}$;则卡式炉的加热效率$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}=\frac{6.3×10^5\ \mathrm{J}}{1.2×10^6\mathrm{J}}=52.5\%$。
解析
【分析】
本题分三个小问，解题思路依次为：①求水的质量，利用密度公式$m=\rho V$，已知水的体积和密度，代入计算即可；②求水吸收的热量，利用吸热公式$Q_{吸}=c_{水}m_{水}\Delta t$，其中$\Delta t$为水升高的温度（末温减初温）；③求加热效率，先根据热值公式$Q_{放}=m_{丁烷}q$算出丁烷完全燃烧放出的热量，再根据效率公式$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}×100\%$计算，计算时需注意单位统一。
【解析】
(1) 水的体积$V_{水}=2\ \mathrm{L}=2×10^{-3}\ \mathrm{m}^3$，根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$，可得水的质量：
$m_{水}=\rho_{水}V_{水}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×2×10^{-3}\ \mathrm{m}^3=2\ \mathrm{kg}$；
(2) 水升高的温度$\Delta t=100\ ℃ -25\ ℃=75\ ℃$，水吸收的热量：
$Q_{吸}=c_{水}m_{水}\Delta t=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)×2\ \mathrm{kg}×75\ ℃=6.3×10^5\ \mathrm{J}$；
(3) 丁烷的质量$m_{丁烷}=25\ \mathrm{g}=0.025\ \mathrm{kg}$，丁烷完全燃烧放出的热量：
$Q_{放}=m_{丁烷}q_{丁烷}=0.025\ \mathrm{kg}×4.8×10^7\ \mathrm{J/kg}=1.2×10^6\ \mathrm{J}$；
卡式炉的加热效率：
$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}×100\%=\frac{6.3×10^5\ \mathrm{J}}{1.2×10^6\ \mathrm{J}}×100\%=52.5\%$。
【答案】
(1)2 kg；(2)$6.3×10^5\ \mathrm{J}$；(3)52.5%
【知识点】
密度计算、热量计算、热效率
【点评】
本题为热学基础计算题，考查密度公式、吸热公式、热值公式及热效率的应用，侧重基础公式的掌握与单位换算，是热学部分的典型基础题型，适合巩固相关知识点。
【难度系数】
0.7
本题分三个小问，解题思路依次为：①求水的质量，利用密度公式$m=\rho V$，已知水的体积和密度，代入计算即可；②求水吸收的热量，利用吸热公式$Q_{吸}=c_{水}m_{水}\Delta t$，其中$\Delta t$为水升高的温度（末温减初温）；③求加热效率，先根据热值公式$Q_{放}=m_{丁烷}q$算出丁烷完全燃烧放出的热量，再根据效率公式$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}×100\%$计算，计算时需注意单位统一。
【解析】
(1) 水的体积$V_{水}=2\ \mathrm{L}=2×10^{-3}\ \mathrm{m}^3$，根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$，可得水的质量：
$m_{水}=\rho_{水}V_{水}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×2×10^{-3}\ \mathrm{m}^3=2\ \mathrm{kg}$；
(2) 水升高的温度$\Delta t=100\ ℃ -25\ ℃=75\ ℃$，水吸收的热量：
$Q_{吸}=c_{水}m_{水}\Delta t=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)×2\ \mathrm{kg}×75\ ℃=6.3×10^5\ \mathrm{J}$；
(3) 丁烷的质量$m_{丁烷}=25\ \mathrm{g}=0.025\ \mathrm{kg}$，丁烷完全燃烧放出的热量：
$Q_{放}=m_{丁烷}q_{丁烷}=0.025\ \mathrm{kg}×4.8×10^7\ \mathrm{J/kg}=1.2×10^6\ \mathrm{J}$；
卡式炉的加热效率：
$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}×100\%=\frac{6.3×10^5\ \mathrm{J}}{1.2×10^6\ \mathrm{J}}×100\%=52.5\%$。
【答案】
(1)2 kg；(2)$6.3×10^5\ \mathrm{J}$；(3)52.5%
【知识点】
密度计算、热量计算、热效率
【点评】
本题为热学基础计算题，考查密度公式、吸热公式、热值公式及热效率的应用，侧重基础公式的掌握与单位换算，是热学部分的典型基础题型，适合巩固相关知识点。
【难度系数】
0.7
