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2013年秋（新人教版）物理（走進中考）
第十四章 第2節：熱機效率
一、
1.（13彬州）我國隨著航天事業發展需要，正在研制大功率液氫發動機。這種發動機主要是因為氫是有 C
A．較小的密度 B．較大的比熱容
C．較高的熱值 D．較低的沸點
2.（13廣州）某機器的能量流向圖如圖 1 所示，據此推測該機器可能是A
A．熱機
B．電動機
C．發電機
D．電熱水器
3.（13德州）下列有關熱和能的說法中正確的是C
　A．物體內能增大，一定從外界吸收熱量．
　B．汽油機在做功沖程中把機械能轉化為內能
　C．物體的溫度越高，分子無規則運動越劇烈
　D．燃料的熱值越大，燃燒時放出的熱量越多．
4.（12漳州）燒開同樣一壺水，完全燃燒的干木材與完全燃燒的無煙煤質量不同，是因為干木材和無煙煤具有不同的A
A．熱值 B．比熱容 C．內能 D．熱量
5.（11孝感）一瓶酒精用去一半，則剩下的酒精D
A．比熱容減半 B．熱值減半 C．密度減半 D．質量減半
6.（10蘭州） 關于燃料的熱值，以下說法中正確的是A
A．燃料的熱值與燃料的種類有關系，與燃料的質量和燃燒狀況無關
B．燃燒1千克某種燃料放出的熱量叫這種燃料的熱值
C．燃料燃燒時，質量越大，熱值越大
D．燃料不完全燃燒時的熱值比完全燃燒時的熱值小
7. (10婁底)近幾年煤炭價格較高，少數不法商販將煤矸石、破碎石摻在優質煤中高價銷售，客戶為不上當，最恰當的方法是檢測煤的C
A．溫度 B．質量 C．熱值 D．比熱容
8.（09山東臨沂）．2009年4月15日零時16分，我國在西昌衛星發射中心用“長征三號丙”運載火箭，成功將第二顆北斗導航衛星送入預定軌道。“長征三號丙”運載火箭采用液態氫做為火箭的燃料，原因是液態氫具有C
A．較大的比熱容 B．較低的沸點 C．較大的熱值 D．較高的凝固點
二、題
1.（13廣東） 在汽油機的四個沖程中，機械能轉化為內能的是 沖程。如圖所示汽油機正在進行的是 沖程已知汽油的熱值為4.6×107J /kg ，則完全燃燒100g汽油放出的熱量為 J 。 壓縮 做功 4.6×106
2.（13達州）被譽為“氣都”的達州,天然氣儲量豐富，天然氣是 （選填“可再生”“不可再生”）能源.小明同學需要在標準大氣壓下燒開初溫為20℃、質量為3kg的一壺水，如天燃氣完全燃燒放出熱量的80%被水吸收，則要完全燃燒 m3的天然氣.[天然氣的熱值取3.0×107J／m3，C水=4.2×103J/（kg•℃）]
不可再生 0.042
3.(13南充)某中學為學生供應開水，用焦炭作為燃料，已知焦炭的熱值是3×107J/kg，現完全燃燒了4.2kg的焦炭，放出的熱量 設該熱覺有25%被水吸收，能將 kg的水從25℃加熱到100℃。[已知C水=4.2×107J/（kg•℃）]。12.6×107 J 100
4.（13江蘇鹽城）用煤氣灶把2kg，初溫為30℃的水燒到80℃，消耗了20g煤氣，已知水的比熱容是4.2×103J/(kg•℃)，煤氣 的熱值為4.2×107J/kg，則水吸收的熱量為J，煤氣完全燃燒放出的熱量為J，煤氣灶燒水的效率為% 。 4.2×105 8.4×105 50
5.（13煙臺）在常溫常壓下，完全燃燒___________酒精放出的熱量可以使1Okg水的溫度升高5O℃．（假 設酒精燃燒放出的熱量完全被水吸收，酒精熱值為3.OxlO7J/kg） 0.07Kg
6.（12大理）可燃冰是一種神秘的冰晶體，它具有熱值大、儲量好、能直接點燃等特點，目前我國正在研究它的開發利用。它的熱值約1.4×1010J/m3，則2m3的可燃冰完全燃燒后放出的熱量為J，可燃冰屬于能源（填：”常規”或”新”）。
2.8×1010 新
7.（12安順）一個成年人參加一次長跑，身體消耗的能量為6.6×10 6J，這些能量相當于完全燃燒0.55kg的干木柴才能得到。則干木柴的熱值為，如果用掉一半后，干木柴的熱值將變為。1.2×10 7J/kg 1.2×10 7J/kg
8.（12揭陽）熱氣球充氣時氣囊不斷膨脹，受到的空氣浮力（填“變大”、“變小”或“不變”）。一次充氣過程中消耗了2kg熱值為4.4×107J/kg的天然氣，這些天然氣完全燃燒放出的熱量為J。
變大 8.8×107J
9.（11新疆）新疆冬季房屋內多靠“暖氣”取暖。“暖氣”中用水做輸運能量的物質，是因為水的_______大；改用煤氣做燃料來給水加熱，是因為煤氣的____________高，且清潔污染小。比熱容 熱值
10.（11蕪湖）國家“西氣東輸”工程正源源不斷地向我市輸送清潔能源——天然氣。天然氣燃燒時，可以將________能轉化為內能。已知天然氣的熱值為4×107J/m3,則每輸送100m3的天然氣，完全燃燒后就相當于向我市輸送了_____________J的能量。
化學 4×109
11.（11寧夏）質量相同的兩種燃料，密度大的，體積_______；它們完全燃燒，熱值大的，放出的熱量_________。小 多
12.（11沈陽）16．天然氣是一種清潔燃料，沈陽市部分公交車和出租車開始使用天然氣來代替柴抽或汽油。天然氣是________ (填“可再生”或“不可再生”)能源，它燃燒時釋放的內能轉化為汽車的________能。已知天然氣的熱值為7×107J/m3，某汽車消耗2L天然氣所釋放的熱量為________J(假設天然氣完全燃燒)。
不可再生 機械（動） 1.4×108
13.（11德州）王磊家最近開通了天然氣，細心的他發現同樣條件下燒開同一壺水比過去用液化氣所用時間短了，這主要是由于兩種燃料的 不同；若現將1．5kg初溫為20℃的水燒開（標準大氣壓下），需要吸收的熱量為 J。已知水的比熱容為4．2×103J/(kg•℃)。
熱值 5.04×105
14.（11宜賓）養成低碳生活好習慣正在興起。據有關研究表明，在保證生活需要的前提下，每人每年少買一件不必要的衣服，可節約1．5kg的標準煤(相應減排二氧化碳6.4kg)。若2.5kg標準煤完全燃燒，則可產生的熱量是______J，而且煤是_______能源(選填“可再生”或“不可再生”)。(煤的熱值=3.0×l07J/kg) 7.5×107 不可再生
15.（11清遠）目前清遠市很多家庭已用上天然氣，天然氣與煤氣相比，其優點之一是天然氣的熱值 （選填“較大”或“較小”），完全燃燒0.5m3的天然氣放出的熱量是 J，天然氣屬于 （選填“一次”或“二次”）能源．（q天然氣=4×107J/m3）
較大 2×107 一次
16.（11宜昌）汽油的熱值為4.6×107J/kg，現有汽油2kg，選其中一半完全燃燒，放出的熱量是______J，剩余汽油的熱值是______J/kg．4.6×107 4.6×107
17.（10潛江、天門、仙桃）天然氣、煤氣的熱值和價格如表一所示，在相同條件下使用 （選填“天然氣”或“煤氣”）更經濟。小明家一個月用去70元的煤氣費，則小明家一個月所用煤氣完全燃燒放出的熱量為 J。
天然氣； 1.95×109
18.(10南京)“低碳”是指較低的溫室氣體(二氧化碳為主)排放．核電站在運行過程中無溫室氣體排放，不會造成空氣污染．我省田灣核電站是利用______能來發電的，現每年需要50t的核燃料，而同等規模火電站每年需要6×106 t的煤炭．6×106 t的煤炭完全燃燒放出的熱量是______ J(煤炭的熱值為2.9×107J／kg)．核 1.74×1017
19．太陽能是一種清潔能源．某太陽能熱水器每天能使500kg的水溫度升高30℃，那么這些水吸收的熱量為___________J，這些熱量相當于完全燃燒__________m3的天然氣放出的熱量．[天然氣的熱值取7×107J/m3，水的比熱容c=4.2×103J／(kg•℃)]
6.3×107 0.9
20.（10大理）我國古代人類利用“鉆木取火”的方式獲取火種，如圖所示，鉆木利用了 方式方法增大物體的內能，現代社會人們利用清潔能源獲得能量，完全燃燒0.3m3的天然氣可以放出熱量 J。（天然氣的熱值為7.5×107J/m3）
做功 2.25×107
21.(10遵義)在我國實施的“西氣東輸”工程中，兩部地區的天然氣被送到缺乏能源的東部地區。天然氣與煤相比，以熱學角度分析它突出的優點是 ；從環保角度分析它突出的優點是 (天然氣、煤的熱值分別是1.14×108J／kg、3×107J／kg)。
熱值大(或完全燃燒相同質量的燃料放出的熱量多) 污染小(或無污染)
22.（10玉林、防城港）市區的一些街道安裝了太陽能路燈，燈桿頂端的太陽能電池板白天將太陽能轉化為電能，給燈桿下方的蓄電池充電，將電能轉化為 能儲存起來，夜晚蓄電池提供電能使路燈發光。若在一定時間內，太陽光輻射到該太陽能電池板的能量為3.0×107J，這與完全燃燒 kg煤放出的熱量相當(煤的熱值是3.0×l07 J/kg)。
化學 1
23.（09北京市）焦炭的熱值是3107J／kg，完全燃燒1kg的焦炭放出的熱量為 J。3107
（09十堰）十堰市在未來幾年將用上天然氣，若某個家庭預計每月使用天然氣4m3，這些天然氣完全燃燒放出的熱量是________J，相當于_______kg柴薪完全燃燒放出的熱量。（天然氣的熱值約為 7.5 ×107J/m3，柴薪的熱值約為 1×107J／kg） 3×108 30
三、實驗題
1.（12無錫）為比較酒精和碎紙片這兩種燃料的熱值，小明采用如圖所示的裝置進行實驗：他將一定質量的酒精和碎紙片分別放入兩個燃燒皿中，點燃它們，分別給裝有質量相等的水的兩個相同燒杯加熱，直至酒精和碎紙片完全燃燒．
（1）小明設計了一張記錄實驗數據的表格，其中①②兩項內容漏寫了，請你幫他補充完整．
（2）實驗后小明根據實驗數據利用公式Q=cmΔt算出了水吸收的熱量，結合“10g酒精”這一數據，算出了酒精的熱值．算出的酒精熱值是否可靠，請說明理由.

溫度
燃料加熱前水溫/℃①
10g酒精
②
（1）①加熱后的水溫/℃ ②10g碎紙片
（2）不可靠，酒精完全燃燒放出的熱量不能全部被水吸收
2.（12淮安）如圖所示，為比較酒精和碎紙片的熱值，用兩同規格的燒杯裝相等質量的水，取質量________（選填“相等”或“不相等”）的酒精和碎紙片，分別放入兩個燃燒皿中，點燃分別給燒杯加熱，直到酒精和碎紙片完全燃燒完，通過比較_________來確定酒精和碎紙片熱值的大小。
相等 水溫的變化（兩溫度計示數的變化情況）
3.（11南京）如圖所示，甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同．燃料的質量都是10g，燒杯內的液體質量也相同．
（1）比較不同燃料的熱值，應選擇 兩圖進行實驗；比較不同物質的比熱容，應選擇 兩圖進行實驗；
（2）水的比熱容為4.2×103J／(kg•℃)，它的物理含義是 ；
（3）酒精的熱值為3.0×107J／kg，完全燃燒10g酒精放出的熱量為 J．

（1）甲、乙 甲、丙
（2）lkg水溫度升高(降低)1℃所吸收(放出)的熱量為4.2×103J
（3）3.0×105
4.（09包頭）某同學學習了燃料的熱值后，自己設計了一個實驗來探究煤油和菜籽油的熱值大小關系。他實驗時組裝了如圖8所示的兩套規格完全相同的裝置，并每隔1分鐘記錄了杯中
水的溫度（見右表）。
（1）在安裝、調整實驗器材時，科學合理的順序是（甲圖中）：先調整固定 的位置，再調整固定 的位置（選填“A”或“B”）。
（2）為保證實驗結論的可靠，實驗時應控制兩套裝置中相同的量有加熱時間和水的
、 。
（3）通過表中記錄本的數據，你認為煤油和菜籽油兩種燃料中，熱傳值較大的是 。
（4）該同學實驗前用天平測出了燒杯中水的質量及兩油燈中燃料的質量，并記錄的數據、利用公式Q吸＝cm（t-t0）計算出了水吸收的熱量，他認為通過這些數據能準確地計算出煤油和菜籽油的熱值。你認為他的計算結果可靠嗎？ ，為什么？ 。
（1）B A （2）質量 水的初溫 （3）煤油 （4）不可靠 煤油和菜籽油不可能完全燃燒，且有熱量損失（容器，石棉網鐵圈等要吸熱，水、容器等向周圍環境散熱，故無法準確計算燃料的熱值）
四、綜合
1.（13蘇州）太陽能熱水器是把太陽能轉化為內能的設備之能熱水器每小時平均接收4.2×106J的太陽能，在5小時的有效照射時間內，將熱水器中質量為100kg、初溫為20℃的水溫度升高到40℃．求：
(1)熱水器 中的水吸收的熱量Q；[水的比熱容C=4.2×103J/(kg．℃)]
(2)熱水器5小時內接收到的太陽能E；
(3)熱水器的效率η；
(4)若改用煤氣來加熱這些水，需要完全燃燒多少千克煤氣？（煤氣的熱值q=4.2×107J/kg，假設煤氣燃燒放出的熱量全部被水吸收）
(1)8.4×106J (2)2.1×107J (3)40% (4)0.2kg
2.某研究小組為測量垂直于太陽光的面積為1米2表面上，每秒鐘接受到的太陽能，用自制太陽能熱水器做實驗。經多次試驗得到自制太陽能熱水器吸收太陽能的效率為50%。控制太陽能熱水器接受太陽光垂直照射的面積始終是2米2，太陽能熱水器內的水的質量為100千克，水的初溫為200C，經8750s時間后上升到450C【C水=4.2×103)/(kg•℃)】。請計算：
(1)、在上述過程中太陽能熱水器內的水吸收熱量是多少焦耳？
(2)、垂直于太陽光的1米2表面上，每秒鐘接受到的太陽能是多少焦耳？
(1)1.05×107J (2)1200J
3.（13蘭州）已知煤氣的熱值為3.6×107J/m3，0.28m3的煤氣完全燃燒放出的熱量是多少？若這些熱量的50%被溫度為20℃，質量為30kg的水吸收，則水溫升高多少？
[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
解：根據 得：
[
根據公式 得：
4.(13宜昌）“五一”假期，小明一家驅車外出旅游。當汽車以108km/h的速度在高速公路上勻速直
線行駛時，汽車受到的阻力是整車重的0.08倍，效率為4O％。已知汽車整車質量為
1375kg，油箱容積為50L。（汽油熱值q=3.3×107J/L，g=10N/kg)
（1）這時汽車牽引力做功的功率是多少？
（2）該車加一滿箱汽油，按照以上速度最多可以勻速直線行駛多遠的路程？
解：（1）v=108km/h=30m/s
F=f=0.08G=0.08mg=0.08×1375kg×10N/kg=1100N

(2)
5.（13南京）用燃氣灶燒水時，把2.2kg 初溫為20℃的水加熱到100℃，共燃燒了45g 天然氣（假設天然氣完全燃燒）。已知天然氣的熱值為4.4×107 J/ kg，水的比熱容為4.2×103 J/（kg•℃） 。
⑴ 天然氣屬于_______（選填“可再生”或“不可再生”）能源。在燒水過程中，大量向外散失的能量不會自動再匯集回來，這說明能量的轉化和轉移是有_________的。
⑵ 水的內能增加了_______J。
⑶ 燃氣灶燒水的效率為_______。
解：（1）天然氣是不可再生資源，在燒水過程中，大量向外散失的能量不會自動再匯集回 來，說明在能的轉化和轉移的過程中，能量轉化和轉移是有方向性；
（2）水吸收的熱量：
Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×2.2kg×（100℃-20℃）=7.392×105J，
即水的內能增加了7.392×105J；
（3）天然氣完全燃燒放出的熱量：
Q放=mq=45×10-3m3×4.4×107J/kg=1.98×106J；
燃氣灶的效率：
η= (Q吸 / Q放)x100%=(7.392×105J / 1.98×106J) x100%=37.3%
故答案為：（1）不可再生；方向；（2）7.392×105；（3）37.3%．
6.（13濟寧）為了保障學生人身安全，目前已有一大批校車投入使用。如圖17為實驗中學專用校車，其質量為6.4t，每個輪子跟地面的接觸面積為400cm2。這輛校車在某段平直公路上勻速行駛8km，用時10min，消耗柴油2L，受到阻力是1.8×103N。（柴油熱值3.3×107J/kg，柴油的密度為0.85×103kg/m3，取g=10N/kg）
求：（1）這段路程內發動機做功的功率。
（2）這段路程內消耗的柴油完全燃燒放出的熱量。
（3）校車對地面的壓強。

7.(13哈爾濱)汽車給我們的生活提供了便利，某汽車以72km/h的速度在平直公路上勻速行駛30km消耗了汽油2kg。(1)請計算2kg汽油完全燃燒，放出的熱量．(q汽油＝4.6×107J/kg)
(2)已知車以72km/h的速度勻速行駛時，牽引力的功率為12kW，求汽車受到的阻力．
(3)查閱資料可知：汽油機效率最高約為40%;某型號電動機的額定電壓為220V，額定電流為10A，正常工作1min所做有用功是1.056×105J，求這臺電動機的效率．再具體說一說與汽油機相比電動機的優勢．（結合題中信息和生活經驗各寫一條）

8.（11柳州）近期某地電價0.6元／度，液化石油氣每罐(內裝液化石油氣15 ?)100元，木炭5元/?。液化石油氣的熱值為4.2×l07J／?，木炭的熱值為3.4×107 J／?。使用上述三種能源，理論上_____________最便宜。
實際上各種能源使用的效率差別較大。這三種能源在家庭日常生活中哪種更經濟呢?小明制定了探究計劃。除上述三種能源外，所需物品如下：燒水鍋(容積20 L)、電爐(220 V，1500 W)、液化石油氣爐、炭爐、溫度計、停表、天平、電子秤。
小明首先選擇電能探究，他的探究設計如下。
（1）把盛滿水的燒水鍋放在電爐上，用停表測量加熱時間t，用公式________ 算出消耗的電能，再算出所需的電費M.
（2）用溫度計測量加熱時間內水的溫度變化Δt,計算 的值。 表示.
請你在液化石油氣和木炭中選擇一種，幫助小明完成探究設計。
（3）把盛水的燒水鍋放在________________。
（4）用溫度計測量____________水的溫度變化Δt。計算 的值。
（5）比較兩種能源的 的值。
電 （1）W=Pt （2）加熱時使水溫每升高1℃所消耗電能的電費值
（3）液化氣灶（或炭爐）上 （4）加熱一段時間后
9.（10成都）2009年3月發布的《鋼鐵產業調整和振興規劃》提出，到2011年，我國鋼鐵行業節能減排要取得明顯成效。重點大中型企業噸鋼綜合能耗不超過620千克標準煤，噸鋼耗用新水量低于5噸，噸鋼煙粉塵排放量低于l．0千克，噸鋼二氧化碳排放量低于l．8千克，二次能源基本實現l00％回收利用，冶金渣近l00％綜合利用，污染物排放濃度和排放總量雙達標。
已知水的密度ρ水=1.0 ×103 kg／m3，標準煤的熱值q=3．4×10 7 J／kg。求：
(1)5 t水的體積。
(2)620 kg標準煤完全燃燒放出的熱量。
解：（1）由ρ=m/v 得：V=m/ρ=5.0 ×103 kg/(1.0 ×103 kg／m3)=5 m3
(2)Q=mq=620kg×3.4 ×107 J/ kg=2.108×1010J