·预习点①燃料的热值
1. 热值
(1)定义:我们把某种燃料①
(2)公式:③
(3)热值的单位是④
2. 燃料完全燃烧放出热量的计算公式
(1)固液燃料:⑥
(2)气体燃料:⑦
1. 热值
(1)定义:我们把某种燃料①
完全燃烧
放出的热量与其②质量
之比,叫作这种燃料的热值。(2)公式:③
$q=\frac{Q}{m}$
。其中,$q$表示燃料的热值,$Q$表示燃料完全燃烧放出的热量,$m$表示燃料的质量。(3)热值的单位是④
焦每千克
,符号是⑤$\mathrm{J/kg}$
。(对气体燃料,单位是焦每立方米,符号是$\mathrm{J/m}^3$)2. 燃料完全燃烧放出热量的计算公式
(1)固液燃料:⑥
$Q_{\mathrm{放}}=qm$
。(2)气体燃料:⑦
$Q_{\mathrm{放}}=qV$
。答案
1. 完全燃烧
2. 质量
3. $q=\frac{Q}{m}$
4. 焦每千克
5. $\mathrm{J/kg}$
6. $Q_{\mathrm{放}}=qm$
7. $Q_{\mathrm{放}}=qV$
2. 质量
3. $q=\frac{Q}{m}$
4. 焦每千克
5. $\mathrm{J/kg}$
6. $Q_{\mathrm{放}}=qm$
7. $Q_{\mathrm{放}}=qV$
解析
【分析】
本题考查燃料热值的基础概念,需回忆热值的定义、公式、单位及不同状态燃料的放热公式。首先明确热值的核心定义:燃料完全燃烧时放出的热量与对应质量(固液燃料)的比值;再推导公式、单位,以及固液和气体燃料完全燃烧放热的不同计算方式,对应填写各空即可。
【解析】
1. 热值定义:某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,故①填“完全燃烧”,②填“质量”;
2. 热值公式:热值$q$等于热量$Q$与燃料质量$m$的比值,故③填$q=\frac{Q}{m}$;
3. 固液燃料热值单位为焦每千克,符号$\mathrm{J/kg}$,故④填“焦每千克”,⑤填$\mathrm{J/kg}$;
4. 固液燃料完全燃烧放热公式为$Q_{\mathrm{放}}=qm$,气体燃料为$Q_{\mathrm{放}}=qV$,故⑥填$Q_{\mathrm{放}}=qm$,⑦填$Q_{\mathrm{放}}=qV$。
【答案】
1. 完全燃烧;2. 质量;3. $q=\frac{Q}{m}$;4. 焦每千克;5. $\mathrm{J/kg}$;6. $Q_{\mathrm{放}}=qm$;7. $Q_{\mathrm{放}}=qV$
【知识点】
燃料的热值、热量计算
【点评】
本题为燃料热值的基础概念填空题,考查对核心定义、公式、单位的记忆,属于预习阶段的必备知识点,难度较低,适合巩固基础。
【难度系数】
0.9
本题考查燃料热值的基础概念,需回忆热值的定义、公式、单位及不同状态燃料的放热公式。首先明确热值的核心定义:燃料完全燃烧时放出的热量与对应质量(固液燃料)的比值;再推导公式、单位,以及固液和气体燃料完全燃烧放热的不同计算方式,对应填写各空即可。
【解析】
1. 热值定义:某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,故①填“完全燃烧”,②填“质量”;
2. 热值公式:热值$q$等于热量$Q$与燃料质量$m$的比值,故③填$q=\frac{Q}{m}$;
3. 固液燃料热值单位为焦每千克,符号$\mathrm{J/kg}$,故④填“焦每千克”,⑤填$\mathrm{J/kg}$;
4. 固液燃料完全燃烧放热公式为$Q_{\mathrm{放}}=qm$,气体燃料为$Q_{\mathrm{放}}=qV$,故⑥填$Q_{\mathrm{放}}=qm$,⑦填$Q_{\mathrm{放}}=qV$。
【答案】
1. 完全燃烧;2. 质量;3. $q=\frac{Q}{m}$;4. 焦每千克;5. $\mathrm{J/kg}$;6. $Q_{\mathrm{放}}=qm$;7. $Q_{\mathrm{放}}=qV$
【知识点】
燃料的热值、热量计算
【点评】
本题为燃料热值的基础概念填空题,考查对核心定义、公式、单位的记忆,属于预习阶段的必备知识点,难度较低,适合巩固基础。
【难度系数】
0.9
预习点②热机的效率
1. 对于热机而言,燃料燃烧释放的热量只有一部分用来做有用功。还有相当一部分能量散失了(如图所示)。用来做$\boxed{8}$

2. 热机的效率总$\boxed{11}$
1. 对于热机而言,燃料燃烧释放的热量只有一部分用来做有用功。还有相当一部分能量散失了(如图所示)。用来做$\boxed{8}$
有用功
的这部分能量,与燃料$\boxed{9}$完全燃烧
放出的热量之比,叫作热机的效率。热机效率计算公式为$\boxed{10}$$\eta=\frac{W_{\mathrm{有}}}{Q_{\mathrm{放}}}×100\%$
。2. 热机的效率总$\boxed{11}$
小于
1。答案
8. 有用功
9. 完全燃烧
10. $\eta=\frac{W_{\mathrm{有}}}{Q_{\mathrm{放}}}×100\%$
11. 小于
9. 完全燃烧
10. $\eta=\frac{W_{\mathrm{有}}}{Q_{\mathrm{放}}}×100\%$
11. 小于
解析
【分析】
本题考查热机效率的基本概念,解题时需回忆热机效率的定义:热机效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值,同时明确热机工作时存在能量损失,因此效率总小于1,据此完成填空即可。
【解析】
1. 根据热机效率的定义:用来做有用功的能量,与燃料完全燃烧放出的热量之比,叫作热机的效率,其计算公式为$\eta=\frac{W_{\mathrm{有}}}{Q_{\mathrm{放}}}×100\%$。
2. 热机工作过程中,总会有部分能量以未完全燃烧、机械散热、克服摩擦等形式散失,导致有用功的能量小于燃料完全燃烧释放的总能量,因此热机的效率总小于1。
【答案】
8. 有用功;9. 完全燃烧;10. $\eta=\frac{W_{\mathrm{有}}}{Q_{\mathrm{放}}}×100\%$;11. 小于
【知识点】
热机效率的概念,热机效率的计算
【点评】
本题为热学基础概念题,直接考查热机效率的定义及特点,属于学生需掌握的基础知识点,难度较低。
【难度系数】
0.8
本题考查热机效率的基本概念,解题时需回忆热机效率的定义:热机效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值,同时明确热机工作时存在能量损失,因此效率总小于1,据此完成填空即可。
【解析】
1. 根据热机效率的定义:用来做有用功的能量,与燃料完全燃烧放出的热量之比,叫作热机的效率,其计算公式为$\eta=\frac{W_{\mathrm{有}}}{Q_{\mathrm{放}}}×100\%$。
2. 热机工作过程中,总会有部分能量以未完全燃烧、机械散热、克服摩擦等形式散失,导致有用功的能量小于燃料完全燃烧释放的总能量,因此热机的效率总小于1。
【答案】
8. 有用功;9. 完全燃烧;10. $\eta=\frac{W_{\mathrm{有}}}{Q_{\mathrm{放}}}×100\%$;11. 小于
【知识点】
热机效率的概念,热机效率的计算
【点评】
本题为热学基础概念题,直接考查热机效率的定义及特点,属于学生需掌握的基础知识点,难度较低。
【难度系数】
0.8
1. 关于燃料的热值,下列说法正确的是 (
A.热值在数值上等于1 kg某种燃料燃烧放出的热量
B.10 kg的木炭比1 kg的木炭的热值大
C.热值大的燃料比热值小的燃料燃烧时放出的热量多
D.燃料燃烧时放出热量的多少与是否完全燃烧有关
D
)。A.热值在数值上等于1 kg某种燃料燃烧放出的热量
B.10 kg的木炭比1 kg的木炭的热值大
C.热值大的燃料比热值小的燃料燃烧时放出的热量多
D.燃料燃烧时放出热量的多少与是否完全燃烧有关
答案
1. D
解析
【分析】
本题考查燃料热值的概念及燃料燃烧放热的影响因素,解题时需先明确热值的定义、特性,再逐一分析各选项的正误。首先,热值是燃料的固有特性,仅与燃料种类有关,与质量等无关;其定义是单位质量的燃料完全燃烧时放出的热量;燃料燃烧放出的热量还与燃料质量、是否完全燃烧有关,据此判断选项。
【解析】
首先明确核心知识点:①热值是燃料的特性,只由燃料种类决定,与质量、是否燃烧等无关;②热值定义:1kg某种燃料完全燃烧放出的热量;③燃料放热公式$Q_{放}=mq$,热量与热值、质量、是否完全燃烧均有关。
对各选项分析:
A选项:热值需对应“完全燃烧”,选项未提及,错误;
B选项:热值与质量无关,同一种燃料的热值相同,错误;
C选项:放热多少由热值、质量、是否完全燃烧共同决定,仅热值大,放热不一定多,错误;
D选项:燃料未完全燃烧时放热更少,因此放出热量的多少与是否完全燃烧有关,正确。
【答案】
D
【知识点】
燃料的热值、燃料燃烧放热的影响因素
【点评】
本题是热学基础题,考查热值的核心概念,需准确区分热值的定义、特性及燃料放热的影响因素,避免概念混淆,属于对基础知识点的直接考查。
【难度系数】
0.6
本题考查燃料热值的概念及燃料燃烧放热的影响因素,解题时需先明确热值的定义、特性,再逐一分析各选项的正误。首先,热值是燃料的固有特性,仅与燃料种类有关,与质量等无关;其定义是单位质量的燃料完全燃烧时放出的热量;燃料燃烧放出的热量还与燃料质量、是否完全燃烧有关,据此判断选项。
【解析】
首先明确核心知识点:①热值是燃料的特性,只由燃料种类决定,与质量、是否燃烧等无关;②热值定义:1kg某种燃料完全燃烧放出的热量;③燃料放热公式$Q_{放}=mq$,热量与热值、质量、是否完全燃烧均有关。
对各选项分析:
A选项:热值需对应“完全燃烧”,选项未提及,错误;
B选项:热值与质量无关,同一种燃料的热值相同,错误;
C选项:放热多少由热值、质量、是否完全燃烧共同决定,仅热值大,放热不一定多,错误;
D选项:燃料未完全燃烧时放热更少,因此放出热量的多少与是否完全燃烧有关,正确。
【答案】
D
【知识点】
燃料的热值、燃料燃烧放热的影响因素
【点评】
本题是热学基础题,考查热值的核心概念,需准确区分热值的定义、特性及燃料放热的影响因素,避免概念混淆,属于对基础知识点的直接考查。
【难度系数】
0.6
2.氢能源具有来源广、热值高、无污染等优点,火箭中使用液态氢作燃料。已知氢气的热值为$1.4× 10^{8}\ \mathrm{J/m}^3$,表示的意义是
在标准状态下1 m³氢气完全燃烧放出的热量是1.4×10⁸ J
。若一罐氢气用去了一半,则剩余氢气的热值不变
(选填“增大”、“减小”或“不变”)。答案
2. 在标准状态下1 m³氢气完全燃烧放出的热量是1.4×10⁸ J
不变
不变
解析
【分析】要解答本题,需先明确热值的定义:单位体积(对应本题的J/m³)的燃料完全燃烧时所释放的热量,据此可解释热值的物理意义;其次,热值是燃料的固有特性,仅由燃料种类决定,与燃料的质量、体积等无关,据此判断用去一半后热值的变化。
【解析】根据热值的定义,氢气的热值为$1.4×10^8\ \mathrm{J/m}^3$,其物理意义是:1 m³氢气完全燃烧放出的热量为$1.4×10^8\ \mathrm{J}$;热值是燃料的特性,不随燃料质量的变化而改变,因此一罐氢气用去一半后,剩余氢气的热值不变。
【答案】在标准状态下1 m³氢气完全燃烧放出的热量是$1.4×10^8\ \mathrm{J}$;不变
【知识点】热值的定义;热值的特性
【点评】本题考查热值的基本概念,属于初中物理热学部分的基础知识点,难度较低,主要考查学生对热值定义和特性的理解与应用。
【难度系数】0.7
【解析】根据热值的定义,氢气的热值为$1.4×10^8\ \mathrm{J/m}^3$,其物理意义是:1 m³氢气完全燃烧放出的热量为$1.4×10^8\ \mathrm{J}$;热值是燃料的特性,不随燃料质量的变化而改变,因此一罐氢气用去一半后,剩余氢气的热值不变。
【答案】在标准状态下1 m³氢气完全燃烧放出的热量是$1.4×10^8\ \mathrm{J}$;不变
【知识点】热值的定义;热值的特性
【点评】本题考查热值的基本概念,属于初中物理热学部分的基础知识点,难度较低,主要考查学生对热值定义和特性的理解与应用。
【难度系数】0.7
3.若汽车发动机运行时各种能量损耗大致为气缸散热损失25%,废气带走的能量占30%,摩擦等机械损耗占11%,汽油没有完全燃烧损失占5%,则它的热机效率为
29%
。答案
3. 29%
解析
【分析】
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总能量的比值,解题时需先计算所有能量损耗的总和,再用总能量(100%)减去总损耗,即可得到热机效率。
【解析】
先计算各类能量损耗的总和:25%(气缸散热)+30%(废气带走)+11%(机械摩擦损耗)+5%(汽油未完全燃烧损失)=71%;
再根据热机效率定义计算:热机效率=100% - 总损耗=100% - 71%=29%。
【答案】
29%
【知识点】
热机效率计算
【点评】
本题考查热机效率的基础计算,核心是掌握热机效率的定义(总能量减去各类能量损耗),属于概念应用类基础题,难度较低。
【难度系数】
0.8
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总能量的比值,解题时需先计算所有能量损耗的总和,再用总能量(100%)减去总损耗,即可得到热机效率。
【解析】
先计算各类能量损耗的总和:25%(气缸散热)+30%(废气带走)+11%(机械摩擦损耗)+5%(汽油未完全燃烧损失)=71%;
再根据热机效率定义计算:热机效率=100% - 总损耗=100% - 71%=29%。
【答案】
29%
【知识点】
热机效率计算
【点评】
本题考查热机效率的基础计算,核心是掌握热机效率的定义(总能量减去各类能量损耗),属于概念应用类基础题,难度较低。
【难度系数】
0.8
4.某台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1 200 r/min,在 1 s 内汽油机对外做功
10
次。若该汽油机的效率为 30%,汽油机在某段时间完全燃烧了 400 g 汽油,则汽油完全燃烧放出的热量为1.84×10⁷
J,汽油机输出的有用机械功为5.52×10⁶
J。($q_{汽油}=4.6× 10^7\ \mathrm{J/kg}$)答案
4. 10 1.84×10⁷ 5.52×10⁶
解析
【分析】
要解决这道题,需分三步思考:①明确单缸四冲程汽油机的做功规律:飞轮每转2圈,完成1个工作循环,对外做功1次,先将飞轮转速转换为每秒转数,再计算1s内做功次数;②计算汽油完全燃烧放出的热量,需先统一质量单位,利用热值公式$Q_{放}=mq$计算;③根据热机效率公式$W_{有}=ηQ_{放}$计算有用机械功。
【解析】
1. 计算1s内汽油机对外做功次数:
飞轮转速为$1200\ \mathrm{r/min}$,转换为每秒转数:$1200\ \mathrm{r/min} = \frac{1200}{60}\ \mathrm{r/s}=20\ \mathrm{r/s}$。
四冲程汽油机每2转对外做功1次,因此1s内做功次数:$\frac{20}{2}=10$次。
2. 计算汽油完全燃烧放出的热量:
汽油质量$m=400\ \mathrm{g}=0.4\ \mathrm{kg}$,根据热值公式:
$Q_{放}=mq_{汽油}=0.4\ \mathrm{kg}×4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}=1.84×10^7\ \mathrm{J}$。
3. 计算汽油机输出的有用机械功:
根据热机效率公式$η=\frac{W_{有}}{Q_{放}}$,变形得:
$W_{有}=ηQ_{放}=30\%×1.84×10^7\ \mathrm{J}=0.3×1.84×10^7\ \mathrm{J}=5.52×10^6\ \mathrm{J}$。
【答案】10;$1.84×10^7$;$5.52×10^6$
【知识点】汽油机工作原理、热值计算、热机效率
【点评】
本题考查热学基础知识点,需掌握汽油机做功规律、热值公式及效率公式,重点注意质量单位换算,属于常规基础题型,难度不大。
【难度系数】0.5
要解决这道题,需分三步思考:①明确单缸四冲程汽油机的做功规律:飞轮每转2圈,完成1个工作循环,对外做功1次,先将飞轮转速转换为每秒转数,再计算1s内做功次数;②计算汽油完全燃烧放出的热量,需先统一质量单位,利用热值公式$Q_{放}=mq$计算;③根据热机效率公式$W_{有}=ηQ_{放}$计算有用机械功。
【解析】
1. 计算1s内汽油机对外做功次数:
飞轮转速为$1200\ \mathrm{r/min}$,转换为每秒转数:$1200\ \mathrm{r/min} = \frac{1200}{60}\ \mathrm{r/s}=20\ \mathrm{r/s}$。
四冲程汽油机每2转对外做功1次,因此1s内做功次数:$\frac{20}{2}=10$次。
2. 计算汽油完全燃烧放出的热量:
汽油质量$m=400\ \mathrm{g}=0.4\ \mathrm{kg}$,根据热值公式:
$Q_{放}=mq_{汽油}=0.4\ \mathrm{kg}×4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}=1.84×10^7\ \mathrm{J}$。
3. 计算汽油机输出的有用机械功:
根据热机效率公式$η=\frac{W_{有}}{Q_{放}}$,变形得:
$W_{有}=ηQ_{放}=30\%×1.84×10^7\ \mathrm{J}=0.3×1.84×10^7\ \mathrm{J}=5.52×10^6\ \mathrm{J}$。
【答案】10;$1.84×10^7$;$5.52×10^6$
【知识点】汽油机工作原理、热值计算、热机效率
【点评】
本题考查热学基础知识点,需掌握汽油机做功规律、热值公式及效率公式,重点注意质量单位换算,属于常规基础题型,难度不大。
【难度系数】0.5
1.关于燃料的热值,下列说法正确的是(
A.提供充足的氧气,让燃料更充分地燃烧,可以提高燃料的热值
B.根据热值计算公式 $q=\frac{Q}{m}$ 可知,减小m可以提高热值
C.燃料的热值只与燃料的种类有关
D.一点就着的纸比很难引燃的煤块热值高
C
)。A.提供充足的氧气,让燃料更充分地燃烧,可以提高燃料的热值
B.根据热值计算公式 $q=\frac{Q}{m}$ 可知,减小m可以提高热值
C.燃料的热值只与燃料的种类有关
D.一点就着的纸比很难引燃的煤块热值高
答案
1. C
解析
【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,与燃烧是否充分、燃料质量、是否易引燃等因素无关。再逐一分析每个选项,判断其是否符合热值的特性。
【解析】
热值是燃料的固有属性,其大小只与燃料的种类有关,与燃烧条件、燃料质量等无关。
选项A:热值与燃料燃烧是否充分无关,提供充足氧气让燃料充分燃烧,不会改变燃料的热值,该选项错误。
选项B:公式$q=\frac{Q}{m}$是热值的计算式,而非决定式,热值与燃料质量$m$无关,减小$m$不能提高热值,该选项错误。
选项C:燃料的热值只由燃料的种类决定,该选项正确。
选项D:热值是燃料完全燃烧时的放热特性,与是否易引燃无关,煤的热值比纸高,该选项错误。
【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,核心是区分热值的决定因素(仅与燃料种类有关)和计算式的意义,需避免将计算式误作为决定式,同时明确热值与燃烧条件、引燃难易程度无关,属于基础概念辨析题。
【难度系数】
0.5
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,与燃烧是否充分、燃料质量、是否易引燃等因素无关。再逐一分析每个选项,判断其是否符合热值的特性。
【解析】
热值是燃料的固有属性,其大小只与燃料的种类有关,与燃烧条件、燃料质量等无关。
选项A:热值与燃料燃烧是否充分无关,提供充足氧气让燃料充分燃烧,不会改变燃料的热值,该选项错误。
选项B:公式$q=\frac{Q}{m}$是热值的计算式,而非决定式,热值与燃料质量$m$无关,减小$m$不能提高热值,该选项错误。
选项C:燃料的热值只由燃料的种类决定,该选项正确。
选项D:热值是燃料完全燃烧时的放热特性,与是否易引燃无关,煤的热值比纸高,该选项错误。
【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,核心是区分热值的决定因素(仅与燃料种类有关)和计算式的意义,需避免将计算式误作为决定式,同时明确热值与燃烧条件、引燃难易程度无关,属于基础概念辨析题。
【难度系数】
0.5
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