第3节热机的效率
基础夯实
知识点I 燃料的热值
1.新科学题面「2024山东济南中考」完全燃烧1g 液态氢能释放出 的热量，是完全燃烧1g汽油释放热量的3倍，由此可知液态氢比汽油( )
A.内能大 B.温度高
C.热值大 D.密度大
2.新闻区西「2025陕西蓝田期中」据国防部网站消息，2024年9月25 日8时44分，中国人民解放军火箭军向太平洋相关公海海域，成功发射一枚携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹“东风-31AG”，准确落入预定海域，彰显出我国军事的绝对实力。以下有关说法正确的是 ( )
A.发动机使用的燃料应选比热容大的
B.燃料燃烧过程中，化学能转化为内能
C.燃料燃烧越充分，其热值越大
D.导弹与空气摩擦生热，是通过热传递的方式改变物体的内能
3.「2025吉林德惠期中」近年来，我国航天技术发展迅速，现已处于世界领先水平。
(1)火箭加速升空时，燃料燃烧产生的 能转化为火箭的机械能，此过程中能量转化与汽油机的 冲程相同。
(2)液态氢由于热值高而被选作火箭燃料。若完全燃烧400g氢燃料共放出5.6×10 J热量，则该氢燃料的热值为 J/kg。
知识点2热机的效率
4.新物理规念「2025陕西西安鄠邑期中」甲柴油机的效率比乙柴油机的效率高，这表明 ( )
A.甲的功率比乙的大
B.甲做的功比乙多
C.甲消耗的柴油比乙少
D.甲柴油机内能转化为机械能的百分比大
5.新群学态度与资在「2025山东日照期中」在学习小组讨论内燃机中的能量去哪里的活动过程中，属于有效利用的能量是 ( )
A.热传递到空气的能量
B.机械摩擦转化成内能的能量
C.废气带走的能量
D.转化成机械能的能量
6.新科学态度与责任「2025黑龙江佳木斯期中」一位同学阅读了某型号汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图所示的图表，请你根据给出的信息，计算该内燃机的效率范围是 。写出一种提高热机效率的方法： 。
能力提升
7.新物理观念「2024江苏连云港中考，食命」下列关于燃料热值的说法正确的是 ( )
A.燃料燃烧越充分，其热值越大
B.燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少
C.一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的热值将减小
D.焦炭的热值是 完全燃烧 1 kg焦炭能放出3.0×10 J的热量
8.「2025湖北武汉东湖高新区期中， 这个数值究竟有多大 我们可以通过一个具体例子来认识汽油热值的大小：一名46kg的中学生，从大厦的1楼步行至第11楼(走了10层楼)，每层楼的楼高为3m，如果汽油完全燃烧获得热量的焦耳数和该中学生克服重力做的功相等，就可以算出所需汽油的质量m 。下列相关说法正确的是(g=10 N/ kg) ( )
A.该中学生克服重力做了 的功
B.汽油的热值与汽油燃烧的情况有关
C.汽油的热值为4.6×10 J/ kg,表示 1 kg汽油燃烧放出的热量为
D.通过计算可知m 为0.3g
新雷孕恶循「2023四川成都中考，」小美在老师指导下进行了以下实验：甲、乙两烧杯各装 100g水，用酒精灯加热甲烧杯，煤油灯加热乙烧杯，直至烧杯内水沸腾1分钟即熄灭该灯，测得消耗酒精4g、煤油2.5g。她根据实验数据绘制了水温与加热时间关系的图像(如图)。若水沸腾前质量不改变，同一杯水沸腾前后单位时间内吸收的热量相等， 则下列说法正确的是 ( )
A.整个过程，甲烧杯中的水吸收的热量更多
B.前3 分钟，乙烧杯中的水吸收的热量为
C.消耗的煤油完全燃烧放出的热量为 1.15×10 J
D.酒精灯加热的效率为28%
10.新移随「2023四川南充中考，输」某单缸四冲程汽油机，飞轮每分钟转3 000转，则每秒对外做功 次，每次对外做功115 J，该汽油机的效率为25%，连续工作1小时需消耗汽油 k g(q_{汤} = 4 . 6 × 1 0^{7}J / k g)。
11.「2024江苏淮安中考, (2024年4月,两辆氢能源汽车实现了从北京到上海1 500千米长距离运输测试，这是中国氢能源车辆首次大范围、长距离、跨区域的实际运输测试。如图所示是某款氢能源汽车，该款氢能源汽车在公路上行驶30 km，用时0.4 h，受到的牵引力为1.4×10 N,消耗氢气0.8kg,则此过程中汽车行驶的平均速度为 km/h，氢气燃烧放出的热量为 J，利用氢气的热机效率为 。(
12.新采取保护「2024福建福清期中， 斜研工作者研发出一种清洁环保的新能源生物燃料油，燃烧时只生成二氧化碳和水，不易燃不易爆，安全可靠。现将200 kg的水从20℃加热到80℃需燃烧5kg 新能源生物燃料油，若这一加热过程的热效率为 14%，求： 10 J/(kg·℃)]
(1)水吸收的热量；
(2)5kg新能源生物燃料油完全燃烧释放的热量；
(3)该新能源生物燃料油的热值。
第3节 热机的效率
基础夯实
1 C 1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫这种燃料的热值，完全燃烧1g 液态氢能释放出的热量，是完全燃烧1g 汽油释放热量的3倍，说明液态氢的热值较大，故选C。
2. B发动机使用的燃料应选热值大的，相同质量的燃料，热值大的完全燃烧放出的热量多，A错误；燃料燃烧过程中，化学能转化为内能，B正确；燃料的热值与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积、燃烧程度以及燃料的状态(固态、液态或气态)无关，C错误；导弹与空气摩擦生热，是通过做功的方式改变物体的内能，D错误。故选B。
3.答案 (1)内做功
解析 (1)燃料燃烧产生的高温高压气体对火箭做功，将内能转化为机械能；四冲程汽油机工作时的做功冲程将内能转化为机械能，二者的能量转化形式相同；(2)根据Q=mq知，该氢燃料的热值
4. D甲柴油机的效率比乙柴油机的效率高，说明甲柴油机用来做有用功的能量占总能量的百分比大，D正确；功率表示物体做功快慢，与热机效率是两个完全不同的概念，A错误；甲做功多，用来做有用功的能量占总能量的百分比不一定大，B错误；消耗柴油少，用来做有用功的能量与总能量之比不一定大，C错误。故选 D。
5. D内燃机在工作过程中，能量会以多种形式损失，有效利用的能量是指用来做有用功的那部分能量，即转化为机械能的能量，故选 D。
6.答案 24%~30%尽量使燃料充分燃烧
解析 当损失的各种能量在总能量中占的百分比最大时,该内燃机的效率最低,即100%-35%-32%-9%=24%；当损失的各种能量在总能量中占的百分比最小时，该内燃机的效率最高，即100%-33%-30%-7%=30%；所以，该内燃机的效率范围是24%~30%。热机效率指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比。要提高效率，首先使燃料充分燃烧，然后减少燃烧产生能量的损失，提高其利用率。
能力提升
7. D燃料的热值仅与燃料的种类有关，与燃料的燃烧程度无关，A错误；根据Q=mq知，放出的热量与热值、质量有关，B错误；一瓶酒精用去三分之一后，质量变化、热值不变,C错误;焦炭的热值是3.0×10 J/kg,它表示1 kg的焦炭完全燃烧时放出的热量是3.0×10 J，D 正确。故选 D。
易错易混 热值是燃料本身的一种特性，它只与燃料种类有关，与燃料是否燃烧、燃烧是否充分无关。同种燃料的热值相同，不同燃料的热值一般不同。
8 D 一名中学生的重力为G= mg=46 kg×10 N/ kg=460 N,克服重力做功 W= Gh=460 N×3 m×10=1.38×10 J，A错误；汽油的热值是汽油的一种特性，与汽油的燃烧情况无关，B错误；汽油的热值为 表示1 kg汽油完全燃烧放出的热量为44.6×10 J,C错误；由题知，汽油完全燃烧放出的热量 10 J,由 得所需汽油的质量 D正确。故选 D。
9. B由题意知，沸腾前两烧杯中的水吸收的热量相等， 3.36×10 J，且同一烧杯中水沸腾前后单位时间内吸收的热量相等，则整个过程甲、乙两烧杯水所吸收的热量分别为： 所以整个过程，乙烧杯中的水吸收的热量更多，A错误，B正确；整个过程消耗的煤油完全燃烧放出的热量Q煤油= C错误；在整个过程中，燃烧4g 酒精所释放的热量Q酒精= 可得酒精灯的加热效率 100%=33.6%,D错误。故选 B。
10.答案 25 0.9
解析 飞轮每转动两转，完成四个冲程，对外做功一次。飞轮的转速为50 r/s，每秒对外做功25 次。连续工作1 h时，飞轮对外做功W=115 J×25×3 600= 消耗汽油放出的热量 消耗汽油的质量
11.答案 75 1.12×10 37.5%
解析 该款氢能源汽车行驶的平均速度为 0.8kg氢气完全燃烧放出的热量 牵引力做的功 氢能源汽车利用氢气的热 机效率
12.解析 (1)水吸收的热量 10 J;
(2)根据 可知，生物燃料油完全燃烧放出的热量
(3)根据Q放=mq可知，这种生物燃料油的热值为q=
