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8. 乙醇汽油是由乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的能源，能有效改善油品的性能和质量。它不影响汽车的性能，还能减少有害气体的排放。乙醇汽油热值约$4.6× 10^7\ \mathrm{J/kg}$，某汽车发动机的能量流向图如图所示，则下列说法正确的是(
A.该车发动机的效率为27%
B.0.1 kg的乙醇汽油燃烧一定能够释放$4.6× 10^6\ \mathrm{J}$的能量
C.利用废气的能量及减小摩擦是提高热机效率的有效途径
D.发动机压缩冲程把燃料燃烧产生的内能转化为机械能
C
)A.该车发动机的效率为27%
B.0.1 kg的乙醇汽油燃烧一定能够释放$4.6× 10^6\ \mathrm{J}$的能量
C.利用废气的能量及减小摩擦是提高热机效率的有效途径
D.发动机压缩冲程把燃料燃烧产生的内能转化为机械能
答案
8. C
解析
【分析】
要解答本题，需结合热机效率的定义、热值的概念、提高热机效率的途径以及内燃机冲程的能量转化，逐一分析每个选项：
1. 计算发动机效率：热机效率是有用功的能量占燃料完全燃烧释放总能量的比例，根据能量流向图，总能量为100%，废气损失33%、冷却水损失30%、摩擦与辐射损失7%，因此有用功占比为100% - 33% - 30% -7% =30%，据此判断A选项；
2. 分析B选项：热值是单位质量燃料完全燃烧时释放的热量，0.1kg乙醇汽油完全燃烧释放的热量为$Q=mq$，但选项中“一定能够释放”未考虑不完全燃烧的情况，故B错误；
3. 分析C选项：提高热机效率的核心是减少能量损失，利用废气能量、减小摩擦均可减少能量损耗，是提高效率的有效途径，故C正确；
4. 分析D选项：内燃机压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程才是内能转化为机械能，故D错误。
【解析】
根据热机效率的定义，发动机效率$\eta=\frac{有用功能量}{燃料总能量}×100\%$。由能量流向图可知，有用功占比为：$100\% - 33\% - 30\% -7\% =30\%$，因此A选项（效率为27%）错误；
热值是燃料完全燃烧时的放热特性，0.1kg乙醇汽油完全燃烧释放的热量为$Q=mq=0.1\mathrm{kg}×4.6×10^7\mathrm{J/kg}=4.6×10^6\mathrm{J}$，若燃料不完全燃烧，释放的热量会小于该值，故B选项“一定能够释放”错误；
提高热机效率的关键是减少能量损耗，利用废气的能量、减小摩擦都能降低能量损失，是提高效率的有效方法，故C选项正确；
内燃机压缩冲程的能量转化是机械能转化为内能，做功冲程才是内能转化为机械能，故D选项错误。
【答案】
C
【知识点】
热机效率；热值；内燃机冲程
【点评】
本题考查热机相关的基础知识点，涵盖热机效率计算、热值概念、提高热机效率的途径及内燃机冲程的能量转化，需准确掌握各概念的内涵，逐一分析选项即可得出正确答案，属于中等难度的基础题。
【难度系数】
0.6
要解答本题，需结合热机效率的定义、热值的概念、提高热机效率的途径以及内燃机冲程的能量转化，逐一分析每个选项：
1. 计算发动机效率：热机效率是有用功的能量占燃料完全燃烧释放总能量的比例，根据能量流向图，总能量为100%，废气损失33%、冷却水损失30%、摩擦与辐射损失7%，因此有用功占比为100% - 33% - 30% -7% =30%，据此判断A选项；
2. 分析B选项：热值是单位质量燃料完全燃烧时释放的热量，0.1kg乙醇汽油完全燃烧释放的热量为$Q=mq$，但选项中“一定能够释放”未考虑不完全燃烧的情况，故B错误；
3. 分析C选项：提高热机效率的核心是减少能量损失，利用废气能量、减小摩擦均可减少能量损耗，是提高效率的有效途径，故C正确；
4. 分析D选项：内燃机压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程才是内能转化为机械能，故D错误。
【解析】
根据热机效率的定义，发动机效率$\eta=\frac{有用功能量}{燃料总能量}×100\%$。由能量流向图可知，有用功占比为：$100\% - 33\% - 30\% -7\% =30\%$，因此A选项（效率为27%）错误；
热值是燃料完全燃烧时的放热特性，0.1kg乙醇汽油完全燃烧释放的热量为$Q=mq=0.1\mathrm{kg}×4.6×10^7\mathrm{J/kg}=4.6×10^6\mathrm{J}$，若燃料不完全燃烧，释放的热量会小于该值，故B选项“一定能够释放”错误；
提高热机效率的关键是减少能量损耗，利用废气的能量、减小摩擦都能降低能量损失，是提高效率的有效方法，故C选项正确；
内燃机压缩冲程的能量转化是机械能转化为内能，做功冲程才是内能转化为机械能，故D选项错误。
【答案】
C
【知识点】
热机效率；热值；内燃机冲程
【点评】
本题考查热机相关的基础知识点，涵盖热机效率计算、热值概念、提高热机效率的途径及内燃机冲程的能量转化，需准确掌握各概念的内涵，逐一分析选项即可得出正确答案，属于中等难度的基础题。
【难度系数】
0.6
9.(2024·山东日照中考)有一种小型单缸四冲程汽油机,每个工作循环做功500 J,曲轴的转速是300 r/min,每分钟消耗汽油5 g,汽油的热值为$4.6×10^7$ J/kg。该内燃机的功率是
1 250
W,机械效率是32.6%
。答案
9. 1 250 32.6%
解析
【分析】
要解决这道题，需分两步计算：一是内燃机的功率，二是机械效率。计算功率时，需先根据四冲程汽油机的工作特点（曲轴每转2圈做功1次），结合曲轴转速算出每分钟做功次数，再求出每分钟做的总功，最后用功率公式计算；计算机械效率时，需先算出每分钟消耗汽油完全燃烧放出的总热量，再用有用功（总功）与总热量的比值乘以100%得到机械效率。
【解析】
1. 计算内燃机的功率：
四冲程汽油机每2转做功1次，已知曲轴转速为300 r/min，则每分钟做功次数为：
$n=\frac{300\ \mathrm{r/min}}{2\ \mathrm{r/次}}=150$次
每分钟做的总功：
$W=150\ \mathrm{次}×500\ \mathrm{J/次}=75000\ \mathrm{J}$
时间$t=1\ \mathrm{min}=60\ \mathrm{s}$，根据功率公式$P=\frac{W}{t}$：
$P=\frac{75000\ \mathrm{J}}{60\ \mathrm{s}}=1250\ \mathrm{W}$
2. 计算机械效率：
每分钟消耗汽油质量$m=5\ \mathrm{g}=0.005\ \mathrm{kg}$，汽油完全燃烧放出的总热量：
$Q_{\mathrm{放}}=mq=0.005\ \mathrm{kg}×4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}=2.3×10^5\ \mathrm{J}$
机械效率$\eta=\frac{W}{Q_{\mathrm{放}}}×100\%=\frac{75000\ \mathrm{J}}{2.3×10^5\ \mathrm{J}}×100\%\approx32.6\%$
【答案】
1250；32.6%
【知识点】
功率计算；机械效率；热值应用
【点评】
本题为中考常见的内燃机计算题型，核心考查四冲程汽油机的工作规律、功率与机械效率的公式应用，需注意单位换算和做功次数的推导，属于中等难度的基础计算题，是学生需掌握的重点内容。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需分两步计算：一是内燃机的功率，二是机械效率。计算功率时，需先根据四冲程汽油机的工作特点（曲轴每转2圈做功1次），结合曲轴转速算出每分钟做功次数，再求出每分钟做的总功，最后用功率公式计算；计算机械效率时，需先算出每分钟消耗汽油完全燃烧放出的总热量，再用有用功（总功）与总热量的比值乘以100%得到机械效率。
【解析】
1. 计算内燃机的功率：
四冲程汽油机每2转做功1次，已知曲轴转速为300 r/min，则每分钟做功次数为：
$n=\frac{300\ \mathrm{r/min}}{2\ \mathrm{r/次}}=150$次
每分钟做的总功：
$W=150\ \mathrm{次}×500\ \mathrm{J/次}=75000\ \mathrm{J}$
时间$t=1\ \mathrm{min}=60\ \mathrm{s}$，根据功率公式$P=\frac{W}{t}$：
$P=\frac{75000\ \mathrm{J}}{60\ \mathrm{s}}=1250\ \mathrm{W}$
2. 计算机械效率：
每分钟消耗汽油质量$m=5\ \mathrm{g}=0.005\ \mathrm{kg}$，汽油完全燃烧放出的总热量：
$Q_{\mathrm{放}}=mq=0.005\ \mathrm{kg}×4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}=2.3×10^5\ \mathrm{J}$
机械效率$\eta=\frac{W}{Q_{\mathrm{放}}}×100\%=\frac{75000\ \mathrm{J}}{2.3×10^5\ \mathrm{J}}×100\%\approx32.6\%$
【答案】
1250；32.6%
【知识点】
功率计算；机械效率；热值应用
【点评】
本题为中考常见的内燃机计算题型，核心考查四冲程汽油机的工作规律、功率与机械效率的公式应用，需注意单位换算和做功次数的推导，属于中等难度的基础计算题，是学生需掌握的重点内容。
【难度系数】
0.5
10. (1)完全燃烧1.4 g酒精释放的热量是完全燃烧0.7 g酒精释放热量的
(2)现用如图所示的装置加热200 g的液体A，燃烧了1.4 g酒精，液体升高的温度小于Δt，导致这个结果的原因是
2
倍。0.7 g酒精完全燃烧释放的热量是$2.1×10^4 J$。这些热量全部被100 g的液体A吸收，液体的温度升高了50 ℃；完全燃烧1.4 g酒精释放的热量全部被200 g的液体A吸收，液体升高的温度Δt=50
℃(不考虑热量损失)。(2)现用如图所示的装置加热200 g的液体A，燃烧了1.4 g酒精，液体升高的温度小于Δt，导致这个结果的原因是
加热过程中有各种热损失,燃料没有完全燃烧
。答案
10. (1) 2 50 (2) 加热过程中有各种热损失，燃料没有完全燃烧
解析
【分析】
第(1)题：同种燃料完全燃烧释放的热量与质量成正比（热值是燃料的固有属性，同种燃料热值相同），因此可直接判断热量倍数；再利用热量公式$Q=cm\Delta t$，结合已知条件算出液体A的比热容，进而计算1.4g酒精放热后液体升高的温度。第(2)题：实际加热时，热量无法全部被液体吸收，存在热损失，且燃料可能未完全燃烧，导致液体升温低于理论值。
【解析】
(1) 同种燃料完全燃烧释放的热量与质量成正比，故完全燃烧1.4g酒精释放的热量是0.7g酒精的$\frac{1.4g}{0.7g}=2$倍。
已知0.7g酒精放热$Q_1=2.1×10^4J$，被$m_1=100g=0.1kg$液体A吸收，温度升高$\Delta t_1=50℃$，由$Q=cm\Delta t$得液体A的比热容：
$c=\frac{Q_1}{m_1\Delta t_1}=\frac{2.1×10^4J}{0.1kg×50℃}=4.2×10^3J/(kg·℃)$
1.4g酒精完全燃烧放热$Q_2=2Q_1=4.2×10^4J$，被$m_2=200g=0.2kg$液体A吸收，不考虑热损失时，升高温度：
$\Delta t=\frac{Q_2}{m_2c}=\frac{4.2×10^4J}{0.2kg×4.2×10^3J/(kg·℃)}=50℃$
(2) 实际加热过程中，存在热量损失（如烧杯、空气吸热），且酒精可能未完全燃烧，导致液体吸收的热量小于酒精完全燃烧释放的总热量，因此液体升高的温度小于理论值$\Delta t$。
【答案】
(1) 2；50 (2) 加热过程中有热量损失，酒精没有完全燃烧
【知识点】
热值、热量计算、热损失
【点评】
本题结合热值与热量公式进行计算，同时考查实际加热场景中的热损失问题，需区分理论计算与实际情况的差异，难度适中。
【难度系数】
0.6
第(1)题：同种燃料完全燃烧释放的热量与质量成正比（热值是燃料的固有属性，同种燃料热值相同），因此可直接判断热量倍数；再利用热量公式$Q=cm\Delta t$，结合已知条件算出液体A的比热容，进而计算1.4g酒精放热后液体升高的温度。第(2)题：实际加热时，热量无法全部被液体吸收，存在热损失，且燃料可能未完全燃烧，导致液体升温低于理论值。
【解析】
(1) 同种燃料完全燃烧释放的热量与质量成正比，故完全燃烧1.4g酒精释放的热量是0.7g酒精的$\frac{1.4g}{0.7g}=2$倍。
已知0.7g酒精放热$Q_1=2.1×10^4J$，被$m_1=100g=0.1kg$液体A吸收，温度升高$\Delta t_1=50℃$，由$Q=cm\Delta t$得液体A的比热容：
$c=\frac{Q_1}{m_1\Delta t_1}=\frac{2.1×10^4J}{0.1kg×50℃}=4.2×10^3J/(kg·℃)$
1.4g酒精完全燃烧放热$Q_2=2Q_1=4.2×10^4J$，被$m_2=200g=0.2kg$液体A吸收，不考虑热损失时，升高温度：
$\Delta t=\frac{Q_2}{m_2c}=\frac{4.2×10^4J}{0.2kg×4.2×10^3J/(kg·℃)}=50℃$
(2) 实际加热过程中，存在热量损失（如烧杯、空气吸热），且酒精可能未完全燃烧，导致液体吸收的热量小于酒精完全燃烧释放的总热量，因此液体升高的温度小于理论值$\Delta t$。
【答案】
(1) 2；50 (2) 加热过程中有热量损失，酒精没有完全燃烧
【知识点】
热值、热量计算、热损失
【点评】
本题结合热值与热量公式进行计算，同时考查实际加热场景中的热损失问题，需区分理论计算与实际情况的差异，难度适中。
【难度系数】
0.6
