2024-2025学年北师大版物理九年级上学期期中必刷常考题之燃料的利用和环境保护

这是一份2024-2025学年北师大版物理九年级上学期期中必刷常考题之燃料的利用和环境保护，共30页。
A．体积B．密度C．热值D．比热容
2．（2024•右玉县校级二模）甲种燃料的热值大于乙种燃料的热值，下列说法正确的是（ ）
A．甲种燃料含的热量多，乙种燃料含的热量少
B．甲种燃料含的内能多，乙种燃料含的内能少
C．完全燃烧同质量的甲、乙两种燃料，甲燃料放出的热量多
D．完全燃烧同质量的甲、乙两种燃料，乙燃料放出的热量多
3．（2023秋•交城县期末）2022年11月29日，长征二号F火箭搭载神舟十五号载人飞船，将3名航天员送进空间站，天宫空间站史无前例地迎来6名航天员同时在岗，如图。长征二号F火箭选用偏二甲肼为燃料，这是因为偏二甲肼具有较大的（ ）
A．比热容B．热值C．内能D．密度
4．（2024•玉山县一模）下列说法中正确的是（ ）
A．把一瓶柴油倒去一半，则剩下的柴油比热容变小
B．热传递中，温度总是从内能大的物体传递给内能小的物体
C．在柴油机的压缩冲程中，机械能转化为柴油和空气混合物的内能
D．燃料燃烧得很充分，它的热值也不变
5．（2024•五华区校级三模）氢燃料公交车行驶时运行平稳，无振动无噪声，零下40℃也可正常启动运行。与传统公交车相比，最大特点是“零污染、零排放”。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21世纪最理想的能源。已知 ，，下列说法正确的是（ ）
A．用氢作燃料是因为它含有的热量多
B．质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量的70%被质量为100kg、温度为35℃的水吸收，在一标准大气压下可以让水升高的温度是 70℃
C．氢燃料燃烧过程中热值变小
D．若氢燃料公交车发动机的热效率为60%，氢燃料公交车以42kW的恒定功率匀速行驶，如果完全燃烧0.3kg的氢燃料，这些热量能让该氢燃料公交车匀速行驶10min
6．（2024•连云港）下列关于燃料的热值说法正确的是（ ）
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3.0×107J/kg，完全燃烧1kg焦炭能放出3.0×107J的热量
7．（2024•祁阳市一模）下列关于热现象的说法中正确的是（ ）
A．0℃的冰熔化成0℃的水时内能不变
B．煮面条是通过做功的方式改变面条的内能
C．集中供暖用水作为介质，是由于水的比热容较大
D．火箭使用液态氢作燃料，是因为液态氢密度较大
8．（2024•姜堰区模拟）如图所示，是《天工开物》中记录的铸造铜钟的过程，大致分为“制模—熔炼—浇铸一脱模—打磨”五个步骤。下列说法中正确的是（ ）
A．加热时推动鼓风机可以提高燃料的热值
B．熔炼过程中，铜的温度和内能都不变
C．浇铸过程中，铜所含热量不断减少
D．打磨过程中，铜的密度不变
二．填空题（共6小题）
9．（2024•南京模拟）图甲所示是汽油机的 冲程，该冲程中燃气的内能是通过 方式改变的。某汽车发动机的能量流向如图乙所示，完全燃烧0.7kg的汽油，输出的有用功为 J，废气带走的能量最多能使 kg的水升高10℃。[q汽油＝4.6×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
10．（2024•南岗区校级开学）陆久帅同学在家用天然气灶烧开水，在标准大气压下，5kg水从20℃加热至沸腾，此过程中，水吸收的热量是 J，天然气完全燃烧放的热量全部被水吸收，需要天然气 m3。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为4.0×107J/m3]
11．（2024•兴隆台区校级开学）汽车行驶时完全燃烧210g汽油，若这些热量全部被水吸收，可使 kg水从20℃升高到43℃。[汽油的热值是4.6×103J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]
12．（2024•海州区校级二模）小明利用图示装置估测酒精的热值。燃烧皿中酒精的质量为20g，烧杯中水的质量为200g，初温为25℃，点燃酒精，当水温升高到40℃时，立即熄灭火焰。该过程水吸收的热量Q吸＝ J。他想利用Q放＝Q吸计算酒精的热值，还需进行的实验操作是 ，他所测算出的热值与真实值相比偏 。（选填“大”或“小”）【】
13．（2024•昭阳区二模）2023年10月28日恰逢星期天，小张一家开车去了旺苍光头山观赏满山偏野的红叶。一天的旅行结束后，小张的爸爸发现汽车消耗了15kg汽油，则这15kg汽油完全燃烧放出热量是 J，若这台汽车的热效率为30%，不计其他能量损失，则汽车对外所做的有用功为 J。
14．（2024•益阳开学）天然气已经走进千家万户，天然气的储存和运输是在一定温度下，利用压缩体积方法使其液化的；如果用专用运输车运送天然气，到达目的地后，车内油箱中剩余汽油热值 （选填”变小”、“变大”或“不变”）。
三．计算题（共1小题）
15．（2024•南岗区校级开学）随着生活水平的提高，汽车已经逐渐普及到我们的家庭中。小聪同学从技术手册中了解到他家汽车内燃机的能量流向如图所示。一段时间内，汽车消耗了0.05kg汽油。
（1）则这段时间内汽油完全燃烧放出的热量是多少？（汽油的热值是4.6×107J/kg）
（2）冷却水循环不断地流过汽缸周围进行冷却，如果这段时间内流入汽缸周围的冷却水温度是65℃，从汽缸周围流出的冷却水温度80℃，这段时间内流过汽缸周围冷却水的质量是11kg。则冷却水带走的热量是多少？热机输出的效率是多少？[水的比热容是；效率保留整数]
2024-2025学年上学期初中物理北师大版九年级期中必刷常考题之燃料的利用和环境保护
参考答案与试题解析
一．选择题（共8小题）
1．（2023秋•南宁期末）长征五号火箭使用液氢作为燃料是因为液氢具有较大的（ ）
A．体积B．密度C．热值D．比热容
【考点】热值的简单计算．
【专题】应用题；比热容、热机、热值；应用能力．
【答案】C
【分析】单位质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值，燃料的热值越高，在质量相同时，完全燃烧时放出的热量越大。
【解答】解：长征五号火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以放出更多的热量，故C正确。
故选：C。
【点评】本题考查学生对热值概念及其应用的掌握情况，需要根据火箭的具体应用来分析。
2．（2024•右玉县校级二模）甲种燃料的热值大于乙种燃料的热值，下列说法正确的是（ ）
A．甲种燃料含的热量多，乙种燃料含的热量少
B．甲种燃料含的内能多，乙种燃料含的内能少
C．完全燃烧同质量的甲、乙两种燃料，甲燃料放出的热量多
D．完全燃烧同质量的甲、乙两种燃料，乙燃料放出的热量多
【考点】热值的简单计算．
【专题】比热容、热机、热值．
【答案】C
【分析】（1）热量是指在热传递过程中传递能量的多少；内能的大小和物体的质量、温度有关；
（2）1kg某种燃料完全燃烧放出的能量，叫做这种燃料的热值。热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
【解答】解：A、没有热传递，不能说物体含有热量的多少，故A错误；
B、内能的大小和物体的质量、温度有关，和燃料的热值无关，故B错误；
CD、甲种燃料的热值大于乙种燃料的热值，完全燃烧同质量的甲、乙两种燃料，甲燃料放出的热量多，故C正确、D错；
故选：C。
【点评】此题主要考查的是学生对热量、内能概念和热值物理意义的理解和掌握，基础性题目。
3．（2023秋•交城县期末）2022年11月29日，长征二号F火箭搭载神舟十五号载人飞船，将3名航天员送进空间站，天宫空间站史无前例地迎来6名航天员同时在岗，如图。长征二号F火箭选用偏二甲肼为燃料，这是因为偏二甲肼具有较大的（ ）
A．比热容B．热值C．内能D．密度
【考点】热值的简单计算．
【专题】应用题；比热容、热机、热值；应用能力．
【答案】B
【分析】热值是燃料的一种特性，质量相同的不同燃料，热值越大，完全燃烧时放出的热量越多。据此分析判断。
【解答】解：长征二号F火箭选用偏二甲肼为燃料，是因为偏二甲肼具有较大的热值，由Q放＝mq可知，完全燃烧相同质量的偏二甲肼时，可以放出更多的热量。
故选：B。
【点评】本题考查了对热值特性的理解，属于基础题目。
4．（2024•玉山县一模）下列说法中正确的是（ ）
A．把一瓶柴油倒去一半，则剩下的柴油比热容变小
B．热传递中，温度总是从内能大的物体传递给内能小的物体
C．在柴油机的压缩冲程中，机械能转化为柴油和空气混合物的内能
D．燃料燃烧得很充分，它的热值也不变
【考点】热值的简单计算；热传递的方向与条件；比热容的概念；内燃机的四个冲程．
【专题】分子热运动、内能；比热容、热机、热值；理解能力．
【答案】D
【分析】（1）比热容是指单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量，是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与其他因素无关；
（2）热传递是能量的转移过程，热传递的条件：有温度差；热量总是从温度高的物体传递到温度低的物体，或从物体的高温部分传递到低温部分；
（3）柴油机的吸气冲程吸入气缸的是空气，在压缩冲程的末端由喷油嘴喷入雾状柴油；
（4）热值是指单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量，是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与其他因素无关。
【解答】解：A、比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与物质的质量无关，因此把一瓶柴油倒去一半，则剩下的柴油比热容不变，故A错误；
B、热传递是能量传递的过程，热量总是由温度高的物体传递给温度低的物体，故B错误；
C、因为柴油机吸入气缸的只有空气，在柴油机的压缩冲程中，机械能转化为空气的内能，故C错误；
D、热值与质量和燃烧是否充分无关，只与燃料种类有关，燃料燃烧得很充分时，它的热值也不变，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了学生对比热容、热值、热传递和内燃机冲程的理解，属于基础题，难度不大。
5．（2024•五华区校级三模）氢燃料公交车行驶时运行平稳，无振动无噪声，零下40℃也可正常启动运行。与传统公交车相比，最大特点是“零污染、零排放”。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21世纪最理想的能源。已知 ，，下列说法正确的是（ ）
A．用氢作燃料是因为它含有的热量多
B．质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量的70%被质量为100kg、温度为35℃的水吸收，在一标准大气压下可以让水升高的温度是 70℃
C．氢燃料燃烧过程中热值变小
D．若氢燃料公交车发动机的热效率为60%，氢燃料公交车以42kW的恒定功率匀速行驶，如果完全燃烧0.3kg的氢燃料，这些热量能让该氢燃料公交车匀速行驶10min
【考点】热机的效率公式与计算；功率的计算；利用比热容的公式计算热量；热值的简单计算．
【专题】应用题；比热容、热机、热值；应用能力．
【答案】D
【分析】（1）公交车采用液态氢作为燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量；
（2）知道氢燃料的质量和热值，利用Q放＝mq计算出氢燃料完全燃烧放出的热量；
燃料完全燃烧放出的热量70%被水吸收，即Q吸＝Q放×70%，利用Q吸＝cmΔt计算出水升高的温度；
（3）热值是燃料的一种特性，与燃料的种类有关，而与质量大小、燃烧程度无关；
（4）由题知，公交车所做的功W＝60%×Q放，已知公交车的功率，利用t＝计算行驶时间。
【解答】解：A、公交车使用液态氢作燃料，是因为它的热值大，热量是个过程量不能含有，故A错误；
B、质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量：Q放＝m氢q氢＝0.3kg×1.4×108J/kg＝4.2×107J，由题意可知，水吸收的热量：Q吸＝Q放×70%＝4.2×107J×70%＝2.94×107J；
由Q吸＝cmΔt可知，水升高的温度：Δt＝＝＝70℃，此时水的末态温度为：35℃+70℃＝105℃＞100℃，不符合实际，因为在1标准大气压下水的沸点是100℃，故水只能再升温65℃，故B错误；
C、热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，所以，燃料在燃烧过程中，其热值不变，故C错误；
D、公交车的功率为P＝42kW＝4.2×104W，公交车所做的功：W＝60%×Q放＝60%×4.2×107J＝2.52×107J，
由P＝得公交车行驶时间：t＝＝＝600s＝10min，故D正确。
故选：D。
【点评】本题综合考查了热值、燃料完全燃烧放热公式、吸热公式、功率公式的应用，能熟记公式并灵活运用是解题的关键。
6．（2024•连云港）下列关于燃料的热值说法正确的是（ ）
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3.0×107J/kg，完全燃烧1kg焦炭能放出3.0×107J的热量
【考点】热值的简单计算．
【专题】应用题；比热容、热机、热值；应用能力．
【答案】D
【分析】（1）热值是燃料的特性，其大小仅与燃料的种类有关，而与燃料的质量和燃烧程度无关；
（2）根据Q放＝mq分析解答；
（3）知道焦炭的热值和质量，根据Q放＝mq求出焦炭放出的热量。
【解答】解：AC、热值是燃料的特性，其大小仅与燃料的种类有关，而与燃料的质量和燃烧程度无关，故AC错误；
B、根据Q放＝mq知在质量相同时，燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少，故B错误；
D、焦炭放出的热量：Q放＝mq＝1kg×3.0×107J/kg＝3.0×107J，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了学生对热值概念和燃料完全燃烧放出热量的计算的了解与掌握，理解热值是燃料的特性。
7．（2024•祁阳市一模）下列关于热现象的说法中正确的是（ ）
A．0℃的冰熔化成0℃的水时内能不变
B．煮面条是通过做功的方式改变面条的内能
C．集中供暖用水作为介质，是由于水的比热容较大
D．火箭使用液态氢作燃料，是因为液态氢密度较大
【考点】热值的简单计算；热传递改变物体的内能；温度、内能、热量的关系；利用比热容解释生活中的现象．
【专题】比热容、热机、热值；理解能力．
【答案】C
【分析】（1）内能的大小跟质量、温度、状态有关；晶体熔化过程吸收热量，温度不变；
（2）改变物体内能的方式有做功和热传递，做功属于能量的转化，热传递属于能量的转移；
（3）因为水的比热容较大：相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多；
（4）火箭使用液态氢作燃料，是因为液态氢热值大。
【解答】解：A、一块0℃的冰熔化成0℃的水后，吸收热量，温度不变，内能增加，故A错误；
B、煮面条是通过热传递的方式改变面条的内能，故B错误；
C、因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，取暖效果好，所以暖气装置中用水来供热，故C正确；
D、火箭使用液态氢作燃料，是因为液态氢热值大，故D错误。
故选：C。
【点评】本题综合考查了熔化吸热、改变物体内能的方式、比热容、热值等知识，综合性较强，易出错，正确理解相关的知识点是解题的关键。
8．（2024•姜堰区模拟）如图所示，是《天工开物》中记录的铸造铜钟的过程，大致分为“制模—熔炼—浇铸一脱模—打磨”五个步骤。下列说法中正确的是（ ）
A．加热时推动鼓风机可以提高燃料的热值
B．熔炼过程中，铜的温度和内能都不变
C．浇铸过程中，铜所含热量不断减少
D．打磨过程中，铜的密度不变
【考点】热值的简单计算；密度是物质的特性；凝固的概念及现象；温度、内能、热量的关系．
【专题】应用题；其他综合题；应用能力．
【答案】D
【分析】（1）热值与燃料种类有关，与是否完全燃烧无关；
（2）改变内能的方式有做功和热传递，晶体熔化吸收热量，温度不变，内能增加；
（3）热量是过程量；
（4）打磨过程机械能转化为内能。
【解答】解：A．加热时推动鼓风机可以提高燃料的利用率，但热值与燃料种类有关，热值不变，故A错误；
B．熔炼过程中需要吸热，铜熔化时温度保持不变，但吸热内能增大，故B错误；
C．热量是过程量，不能用含有来描述，故C错误；
D．打磨过程中，铜这种材料不变，铜的密度不变，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查热值、改变内能的方式以及热机的有关知识，难度不大。
二．填空题（共6小题）
9．（2024•南京模拟）图甲所示是汽油机的 压缩 冲程，该冲程中燃气的内能是通过 做功 方式改变的。某汽车发动机的能量流向如图乙所示，完全燃烧0.7kg的汽油，输出的有用功为 9.66×106 J，废气带走的能量最多能使 253 kg的水升高10℃。[q汽油＝4.6×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【考点】燃料燃烧释放的能力的流向；做功改变物体的内能；利用比热容的公式计算热量；内燃机的四个冲程；热机的效率公式与计算．
【专题】应用题；比热容、热机、热值；应用能力．
【答案】压缩；做功；9.66×106；253。
【分析】（1）内燃机的一个工作循环有四个冲程，即吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；压缩冲程即进气门和排气门都关闭，活塞由下向上运动，压缩空气做功，使气缸内气体内能增加，温度升高；对于做功冲程，即气缸内的混合物被引燃，导致气缸内产生高温高压燃气，这些燃气推动活塞做功，使活塞由上向下运动；
（2）改变内能有两种方式：即做功和热传递；
（3）先根据公式Q＝mq计算出完全燃烧0.7kg汽油放出的热量，再根据有用功所占的百分比计算有用功；
（4）计算出废气带走的热量即水吸收的热量，根据Q吸＝cmΔt可以求出水的质量。
【解答】解：图甲中，两个气门都关闭，活塞向上运动，故为压缩冲程；
该冲程中燃气的内能是通过做功方式改变的；
完全燃烧0.7kg的汽油放出的热量Q＝mq汽油＝0.7kg×4.6×107J/kg＝3.22×107J，
由图乙可知输出的有用功在释放的总热量中所占的百分比即效率η＝100%﹣33%﹣30%﹣7%＝30%，则输出的有用功W有用＝ηQ＝30%×3.22×107J＝9.66×106J；
废气带走的热量Q气＝33%×3.22×107J＝1.0626×107J，由题意可知，水吸收的热量Q吸＝1.0626×107J，已知Δt＝10℃，根据公式Q吸＝cmΔt可得m＝＝＝253kg；
故答案为：压缩；做功；9.66×106；253。
【点评】本题以汽车为背景中，考查了多个物理知识点，包括能量的转化、效率的公式、吸热的公式等，综合性很强，有一定的难度，值得我们关注。
10．（2024•南岗区校级开学）陆久帅同学在家用天然气灶烧开水，在标准大气压下，5kg水从20℃加热至沸腾，此过程中，水吸收的热量是 1.68×106 J，天然气完全燃烧放的热量全部被水吸收，需要天然气 0.042 m3。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为4.0×107J/m3]
【考点】气体的热值计算；利用比热容的公式计算热量．
【专题】计算题；比热容、热机、热值；应用能力．
【答案】1.68×106；0.042。
【分析】（1）根据Q吸＝c水m水（t﹣t0）求出水吸收的热量；
（2）根据Q放＝Q吸求出天然气完全燃烧放的热量，利用Q放＝qV求出天然气的体积。
【解答】解：水吸收的热量为：
Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（100℃﹣20℃）＝1.68×106J；
天然气完全燃烧放的热量全部被水吸收，即Q放＝Q吸＝1.68×106J，
根据Q放＝qV可知，天然气的体积为：
V＝＝＝0.042m3。
故答案为：1.68×106；0.042。
【点评】本题考查了学生对吸热公式、放热公式和效率公式的了解与掌握，是一道热学的综合计算题，难度不大。
11．（2024•兴隆台区校级开学）汽车行驶时完全燃烧210g汽油，若这些热量全部被水吸收，可使 100 kg水从20℃升高到43℃。[汽油的热值是4.6×103J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]
【考点】固体和液体的热值计算；利用比热容的公式计算热量．
【专题】应用题；比热容、热机、热值；应用能力．
【答案】100
【分析】根据热量公式Q放＝mq计算汽油完全燃烧所放出的热量，根据效率求出吸收的热量，由Q吸＝cmΔt，得到m＝后，再计算水的质量。
【解答】解：汽油完全燃烧所放出的热量Q放＝mq＝0.21kg×4.6×107J/kg＝9.66×106J；
水吸收的热量Q吸＝Q放＝9.66×106J，
由Q吸＝cmΔt得水的质量：
m′＝＝＝100kg。
故答案为：100。
【点评】本题利用了公式Q放＝mq和Q吸＝cmΔt进行计算。在利用公式时，要注意每个字母表示的物理量及其单位。
12．（2024•海州区校级二模）小明利用图示装置估测酒精的热值。燃烧皿中酒精的质量为20g，烧杯中水的质量为200g，初温为25℃，点燃酒精，当水温升高到40℃时，立即熄灭火焰。该过程水吸收的热量Q吸＝ 1.26×104 J。他想利用Q放＝Q吸计算酒精的热值，还需进行的实验操作是 测出剩余酒精的质量 ，他所测算出的热值与真实值相比偏 小 。（选填“大”或“小”）【】
【考点】固体和液体的热值计算；利用比热容的公式计算热量．
【专题】应用题；比热容、热机、热值；应用能力．
【答案】1.26×104；测出剩余酒精的质量；小。
【分析】根据Q吸＝cmΔt计算水吸收的热量；
已知Q放时，由q＝可知，还需计算出燃烧酒精的质量，才能计算酒精的热值；
由于存在热量损失，酒精燃烧放出的热量没有被水全部吸收，再根据q＝分析即可。
【解答】解：根据题意可得，水吸收的热量Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×200×10﹣3kg×（40℃﹣25℃）＝1.26×104J；
根据题意可知，Q放＝Q吸，由q＝可知，还需计算出燃烧酒精的质量，才能计算酒精的热值，所以应测量出剩余酒精的质量；
由于存在热量损失，酒精燃烧放出的热量没有被水全部吸收，即Q吸＜Q放，又因为燃烧掉酒精的质量是一定的，根据q＝可知，所测算出的热值与真实值相比偏小。
故答案为：1.26×104；测出剩余酒精的质量；小。
【点评】本题考查热值的相关计算、吸热公式的应用以及对测量热值的偏差分析，有一定难度。
13．（2024•昭阳区二模）2023年10月28日恰逢星期天，小张一家开车去了旺苍光头山观赏满山偏野的红叶。一天的旅行结束后，小张的爸爸发现汽车消耗了15kg汽油，则这15kg汽油完全燃烧放出热量是 6.9×108 J，若这台汽车的热效率为30%，不计其他能量损失，则汽车对外所做的有用功为 2.07×108 J。
【考点】热机的效率公式与计算；固体和液体的热值计算．
【专题】比热容、热机、热值；功、功率、机械效率；应用能力．
【答案】6.9×108；2.07×108。
【分析】（1）根据Q放＝mq求出汽油完全燃烧放出的热量。
（2）根据η＝求出汽车对外所做的有用功。
【解答】解：15kg汽油完全燃烧放出热量为：
；
由η＝得，汽车对外所做的有用功为：
。
故答案为：6.9×108；2.07×108。
【点评】本题考查燃料燃烧放热公式、效率公式的应用，难度不大。
14．（2024•益阳开学）天然气已经走进千家万户，天然气的储存和运输是在一定温度下，利用压缩体积方法使其液化的；如果用专用运输车运送天然气，到达目的地后，车内油箱中剩余汽油热值 不变 （选填”变小”、“变大”或“不变”）。
【考点】热值的简单计算．
【专题】比热容、热机、热值；应用能力．
【答案】故答案为：不变。
【分析】热值是燃料的一种特性，与燃料的种类有关，而与燃料的质量、燃烧程度无关。
【解答】解：汽油的热值与汽油的质量大小无关，所以油箱内剩余汽油质量虽然减少，但汽油的热值不变。
故答案为：不变。
【点评】此题考查了液化的方法和热值的物理意义，是基本概念和规律的应用，难度不大。
三．计算题（共1小题）
15．（2024•南岗区校级开学）随着生活水平的提高，汽车已经逐渐普及到我们的家庭中。小聪同学从技术手册中了解到他家汽车内燃机的能量流向如图所示。一段时间内，汽车消耗了0.05kg汽油。
（1）则这段时间内汽油完全燃烧放出的热量是多少？（汽油的热值是4.6×107J/kg）
（2）冷却水循环不断地流过汽缸周围进行冷却，如果这段时间内流入汽缸周围的冷却水温度是65℃，从汽缸周围流出的冷却水温度80℃，这段时间内流过汽缸周围冷却水的质量是11kg。则冷却水带走的热量是多少？热机输出的效率是多少？[水的比热容是；效率保留整数]
【考点】热机的效率公式与计算；利用比热容的公式计算热量；固体和液体的热值计算．
【专题】应用题；比热容、热机、热值；应用能力．
【答案】（1）则这段时间内汽油完全燃烧放出的热量是2.3×106J；
（2）冷却水带走的热量是6.93×105J，热机输出的效率是30%。
【分析】（1）根据Q放＝mq求出燃料燃烧放出的热量；
（2）根据Q＝cmΔt求出水带走的热量，再求得冷却水带走能量的百分比，进而得到汽车输出有用功，利用η＝计算出热机输出的效率。
【解答】解：（1）燃油燃烧放出的热量为：Q放＝mq＝0.05kg×4.6×107J/kg＝2.3×106J；
（2）冷却水带走的热量为：Q＝c水m'Δt＝4.2×103J/（kg•℃）×11kg×（80℃﹣65℃）＝6.93×105J；
冷却水带走能量的百分比：
，
汽车输出有用功：W＝（1﹣32%﹣30%﹣8%）Q＝6.9×105J，
热机效率：。
答：（1）则这段时间内汽油完全燃烧放出的热量是2.3×106J；
（2）冷却水带走的热量是6.93×105J，热机输出的效率是30%。
【点评】本题考查了吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的应用，关键是分析汽车内燃机的能量流向图、从中得出相关信息是关键。
考点卡片
1．密度是物质的特性
【知识点的认识】
密度是物质单位体积的质量，是一种物质的特性，只与物质种类有关状态有关，与物质的质量与体积无关。不管多大或者多重的东西，只要是这种物质构成的，那么它的密度就等于这种物质的密度，不管是无限大的物质还是无限小的这种物质，密度都是不变的。
【命题方向】
考查测量平均速度的实验，包括实验原理，实验器材，实验步骤，实验方法，数据分析，注意事项等内容。
例：一支粉笔使用一段时间后，它的质量会 变小 （选填“变大”，“变小”或“不变”）。在使用过程中粉笔的密度 不变 （选填“变大”，“变小”或“不变”）。
分析：质量是物体本身的一种属性，只有在所含物质的多少发生变化时才会改变，如果只是改变了形状、状态、温度、位置则不会发生改变；密度是物质的一种特性，每种物质都有自己的密度，不同物质的密度一般不同，质量、体积的变化一般不会引起密度的变化，只有气体在膨胀和被压缩时，密度会发生明显的变化。
解析：解：（1）一支粉笔使用一段时间后，所含物质变少，质量变小；
（2）同种物质在同种状态下，密度不变，故一支粉笔使用一段时间后密度不变。
故答案为：变小；不变。
点评：熟知质量、密度的概念及其特性是解此类题的基础。
【解题方法点拨】
概念性知识，牢记即可。
2．功率的计算
【知识点的认识】
（1）功率：在物理学中，功与做功所用时间之比叫做功率。功率是表示物体做功快慢的物理量。
（2）功率的公式：P＝（其中P表示功率，W表示功，t表示时间）
（3）计算功率的另一个公式：P＝Fv，即物体在拉力F的作用下，以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动，则拉力F所做功的功率可表示为Fv．（其中F表示物体所受的拉力，v表示物体运动的速度）
a．推导：由P＝，联立W＝Fs，得P＝＝＝Fv。
由该公式可知：在功率P一定时，力F与速度v成反比。
b．应用：当汽车上坡时，司机采取换挡的办法，减小速度，以获得较大的牵引力。
【命题方向】
考查功率的计算题，常结合功、速度、效率等其他知识综合考查学。
例：我国自主研发的5G新能源无人驾驶拖拉机，标志着我国农业自动化迈出了新的一步。在某次耕作时，该拖拉机在平直公路上匀速行驶600m用时60s，匀速行驶过程中受到阻力为600N。求：
（1）拖拉机的速度；
（2）拖拉机牵引力做的功；
（3）拖拉机做功的功率。
分析：（1）根据v＝得到在平直公路上行驶过程中，拖拉机的速度；
（2）该拖拉机在平直公路上匀速行驶，处于平衡状态，牵引力和阻力是平衡力，由二力平衡条件可知牵引力的大小，根据W＝Fs得到该拖拉机牵引力做的功；
（3）根据P＝得到拖拉机做功的功率。
解析：解：（1）拖拉机的速度为：
；
（2）该拖拉机在平直公路上匀速行驶，处于平衡状态，牵引力和阻力是平衡力，牵引力的大小：F＝f＝600N，
发动机的牵引力做功：W＝Fs＝600N×600m＝3.6×105J；
（3）拖拉机做功的功率为：
P＝＝＝6×103W。
答：（1）拖拉机的速度为10m/s；
（2）拖拉机牵引力做的功为3.6×105J；
（3）拖拉机做功的功率为6×103W。
点评：本题考查速度、做功、功率等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用。
【解题方法点拨】
（1）功率的定义式是指平均功率，即在t时间内的平均功率，而不是某一时刻的瞬时功率。
（2）功率的定义式P＝可以变形为：W＝Pt和t＝，可分别用于求功和时间。当P一定时，W与t成正比，则＝；当W一定时，P与t成反比，则＝；当t一定时，W与P成正比，则＝。
（3）利用公式P＝Fv时要注意以下几点：a．拉力F必须是恒力，且物体运动的速度应不变；b．计算时，v的单位必须用m/s，这样算出的功率单位才是w；c．速度v跟拉力F必须对应，即v必须是受到拉力的物体在拉力的方向上移动的速度。在解决一些有关运动物体的功率问题时，应用此公式解题会更简便。
3．凝固的概念及现象
【知识点的认识】
物质从液态变成固态的变化过程叫作凝固。
【命题方向】
根据现象判断物态的变化是中考的热点。
例：如图，2024年全国冬季运动会滑雪场需要造雪机利用水进行人工造雪。在造雪过程中，水发生的主要物态变化是（ ）
A.升华
B.凝固
C.熔化
D.液化
分析：物质由液态变为固态的过程，叫凝固，凝固放热。
解析：解：水是液态，雪是固态，水变为雪，是由液态变为固态的过程，是凝固，在此过程中，需要放热，所以B正确，ACD错误。
故选：B。
点评：本题考查了物态变化，需要知道物质变化前后的状态，再根据物态变化的定义确定物态变化的名称，同时还需要掌握每一种物态变化的吸、放热情况。
【解题方法点拨】
物态变化，需要知道物质变化前后的状态，再根据物态变化的定义确定物态变化的名称，同时还需要掌握每一种物态变化的吸、放热情况。
4．热传递的方向与条件
【知识点的认识】
（1）热传递的条件：存在温度差；
（2）热传递的方向是从高温物体到低温物体，‌或者从物体的高温部分到低温部分
【命题方向】
考查概念以及通过温度大小判断热传递的方向。
例：质量相同、温度均为100℃的铝块和铜块（c铝＞c铜），分别投入质量、温度均相同的两杯冷水中，当它们放出相同的热量时，取出两金属块并使它们接触，不考虑热损失，则它们（ ）
A.不发生热传递
B.热量从铜块传向铝块
C.热量从铝块传向铜块
D.温度从铝块传向铜块
分析：欲知热量传递的方向，必须知道铝块和铜块谁的温度高，热量总是从温度高的物体传向温度低的物体或者从物体的高温部分传向低温部分，那么，只需根据题意比较铝块和铜块谁的温度高了。
解析：解：已知m铝＝m铜，它们的初温相同，Q铝＝Q铜，c铝＞c铜，
由热量公式Q＝cmΔt，可得：Δt＝，
把已知条件代入可知，比热容大的温度降低的少，则铝的温度降低少，铝块的温度高，所以铝块传递热量向铜块。
故选：C。
点评：此题主要考查了热传递的规律，必须让学生清醒认识到热量总是从温度高的物体传向温度低的物体或者从物体的高温部分传向低温部分。
【解题方法点拨】
5．热传递改变物体的内能
【知识点的认识】
（1）条件：两个物体之间或同一个物体的不同部分存在温度差
（2）过程：高温物体放出热量，温度降低，内能减少，低温物体吸收热量，温度升高，内能增加；
（3）结果：温度相同
（4）实质：内能的转移。能量的形式没有改变
【命题方向】
考查热传递改变物体内能的概念，以及现象。
例：下列实例中，属于热传递改变物体内能的是（ ）
A.用锯条锯木头时锯条的温度升高
B.两手相互摩擦时手的温度升高
C.电钻打孔时钻头温度升高
D.热鸡蛋放入冷水中温度降低
分析：改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，做功过程是能量的转化过程。
解析：解：A、锯木头是克服摩擦做功，锯条温度升高，是通过做功改变物体的内能；
B、两手相互摩擦时，克服摩擦做功，机械能转化为内能，通过做功的方式改变物体的内能；
C、电钻打孔是克服摩擦做功，钻头温度升高，是通过做功改变物体内能的；
D、放入冷水中的热鸡蛋放出热量，温度降低，是通过热传递改变物体内能，故D正确。
故选：D。
点评：此题是考查对做功和热传递改变物体内能的辨别，是中考热点，属于易错题目。
【解题方法点拨】
热传递的实例：
炒菜时，用火给炒勺加热；冬天坐在炉子边取暖；放在太阳光下晒被子；哈气；热水袋取暖。
6．做功改变物体的内能
【知识点的认识】
做功可以改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时，物体的内能就会减小。
【命题方向】
考查做功改变物体的内能的概念，以及现象。
例：下列事例中，通过做功的方式改变物体内能的是（ ）
A.冬天用热水袋暖手
B.两手相互摩擦发热
C.冬天室内用电炉取暖
D.用火炉烧水
分析：知道改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程。
解析：解：A、冬天，用热水袋暖手，手的温度升高，是通过热传递改变了物体的内能，故A不符合题意；
B、两手相互摩擦，手的温度升高，是手克服摩擦力做功，属于做功改变物体的内能，故B符合题意；
C、冬天室内用电炉取暖，温度升高，是通过热传递改变了物体的内能，故C不符合题意；
D、用火炉烧水，水的温度升高，是水吸收了热量，属于热传递改变物体的内能，故D不符合题意。
故选：B。
点评：此题是考查对做功和热传递改变物体内能的辨别，是中考热点，属于易错题目。
【解题方法点拨】
做功改变物体的内能的实例：
钻木取火；搓手取暖；磨刀；折铁丝；用打气筒打气筒壁变热；水蒸气将壶盖顶起；打开易拉罐盖时，上面出现白雾；电炉丝通电后发热。
7．温度、内能、热量的关系
【知识点的认识】
（1）内能和温度的关系
物体内能的变化，不一定引起温度的变化．这是由于物体内能变化的同时，有可能发生物态变化．物体在发生物态变化时内能变化了，温度有时变化有时却不变化．如晶体的熔化和凝固过程，还有液体沸腾过程，内能虽然发生了变化，但温度却保持不变．温度的高低，标志着物体内部分子运动速度的快慢．
因此，物体的温度升高，其内部分子无规则运动的速度增大，分子的动能增大，因此内能也增大，反之，温度降低，物体内能减小．因此，物体温度的变化，一定会引起内能的变化．
（2）内能与热量的关系物体的内能改变了，物体却不一定吸收或放出了热量，这是因为改变物体的内能有两种方式：做功和热传递．即物体的内能改变了，可能是由于物体吸收（或放出）了热量也可能是对物体做了功（或物体对外做了功）．
而热量是物体在热传递过程中内能变化的量度．当物体与外界不做功时，物体吸收热量，内能增加，物体放出热量，内能减少．因此物体吸热或放热，一定会引起内能的变化．
（3）热量与温度的关系物体吸收或放出热量，温度不一定变化，这是因为物体在吸热或放热的同时，如果物体本身发生了物态变化（如冰的熔化或水的凝固）．这时，物体虽然吸收（或放出）了热量，但温度却保持不变．
物体温度改变了，物体不一定要吸收或放出热量，也可能是由于对物体做功（或物体对外做功）使物体的内能变化了，温度改变了．
【命题方向】
温度、热量与内能的关系是中考的热点，主要考查学生对温度、内能、热量关系的理解和掌握．
例：关于温度、内能和热量，下列说法错误的是（ ）
A.炙热的铁水一定比冰冷的冰块含有的热量多
B.热量可以从内能小的物体传向内能大的物体
C.物体温度降低时内能减少，温度升高时内能增加
D.冰块温度虽然低，但其分子仍在不停运动
分析：（1）热量是一个过程量，不能说含有多少热量；
（2）发生热传递时，热量总是由高温物体向低温物体传递热量或从一个物体的高温部分传向低温部分；
（3）内能是物体分子无规则运动的动能和分子势能的总和，温度是表示物体冷热程度的物理量；
（4）分子永不停息地在做无规则运动。
解析：解：A、热量是一个过程量，不能说含有多少热量，故A错误；
B、发生热传递时，总是由高温物体向低温物体传递热量或从一个物体的高温部分传向低温部分，内能小的物体温度可能会高于内能大的物体，所以内能小的物体可能会将热量传给内能大的物体，故B正确；
C、物体温度降低时，它的内能一定减少，物体温度升高时，它的内能一定增加，故C正确；
D、水凝结成冰，但分子热运动没有停止，故D正确。
故选：A。
点评：热量、内能、温度是热学里三个最重要，同时也是联系最密切的概念，只有真正理解，才能保证在解题时不会出错。
【解题方法点拨】
内能和温度是物体本身就具有的，而热量是伴随着热传递存在的，内能和温度都是状态物理量，而热量则是过程物理量．物体吸收热量，内能一定增加，温度不一定升高；物体温度升高，内能一定增加．三个物理量之间既有密切联系，又有本质区别．
8．比热容的概念
【知识点的认识】
（1）定义：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫作这种物质的比热容，用符号c表示。
（2）单位：比热容的单位是J/（kg•℃），读作作焦每千克摄氏度。
（3）物理意义：水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）。它的物理意义是1千克水，温度升高或降低1℃，吸收或放出的热量是4.2×103焦耳。
【命题方向】
考查比热容的概念，单位以及物理意义，通常在选择填空题中，以概念的形式考查。
例：比热容是物质的一种属性，每种物质都有自己的比热容，查表可知，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）表示 1kg的水每升高（或降低）1℃吸收（或放出）4.2×103J的热量 。一桶水倒掉一半后，剩下的水的比热容 不变 （选填“变大”“不变”或“变小”）。
分析：比热容是物质的一种特性；物质的比热容只跟物质的种类和状态有关，与物体质量的大小、温度高低、吸收或放出热量的多少均无关。
解析：解：水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）表示1kg的水每升高（或降低）1℃吸收（或放出）4.2×103J的热量；
水的比热容与水的质量无关，一桶水倒掉一半后，质量减半，但水的比热容不变。
故答案为：1kg的水每升高（或降低）1℃吸收（或放出）4.2×103J的热量；不变。
点评：本题考查学生对比热容概念的理解，知道物质的比热容只跟物体的种类和状态有关，与物体质量的大小、温度高低、吸收或放出热量的多少均无关。
【解题方法点拨】
（1）对于同一种物质，比热容的值还与物质的状态有关，同一种物质在同一状态下的比热容是一定的，但在不同状态时，比热容是不同的。如：水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），而冰的比热容是2.1×103J（kg•℃）。
（2）对于物质的比热容，可以从以下两个方面理解：首先，比热容跟密度一样，也是物质的一种特性，它既不随物质质量的改变而变化，也不随物质吸收（或放出）热量的多少及温度的变化而变化，也就是说，只要是相同的物质，不论其形状、质量、温度高低、放置地点如何，它的比热容一定是相同的；其次，不同物质的比热容不同，同种物质的比热容相同，它反映了不同物质吸、放热本领的强弱，还可以利用物质的这种特性来鉴别物质。
9．利用比热容解释生活中的现象
【知识点的认识】
（1）水的比热容比较大，质量相同的水和其他物质相比，在吸收或放出相同热量的情况下，水的温度变化要小些。
（2）现象与应用
①白天沿海地区比内陆地区升温慢，夜晚沿海地区温度降低也慢。因此，在一年之中，夏季时内陆比沿海炎热，冬季时内陆比沿海寒冷。
②水比热容大的特点，在生产，生活中经常被利用。如汽车发动机、发电机等机器，在工作时要发热，通常要用循环流动的水来冷却。
【命题方向】
考查利用比热容解释在实际生活中的应用。
例：下列现象中，不能用比热容解释的是（ ）
A.中午沙子很烫、海水较凉
B.汽车发动机用水做冷却剂
C.我国西北沙漠地区日温差较大
D.火箭采用液态氢作为燃料
分析：（1）对水的比热容大的理解：相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多；
（2）热值是燃料的一种特性，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，释放出的热量多，所以在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小。
解析：解：A．中午沙子很烫、海水较凉，是因为沙子比热容小，而海水比热容大，故A不符合题意；
B．汽车发动机用循环水冷却，是利用升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多的特点，将汽车发动机工作时产生大量热量迅速转移，故B不符合题意；
C．我国西北沙漠地区日温差较大，是因为沙漠地区多沙少水，沙子比热容小，故C不符合题意；
D．火箭采用液态氢作为燃料是因为液态气热值高，故D符合题意。
故选：D。
点评：本题考查了水的比热容大的特点的应用和热值，应用所学知识，解决实际问题，体现了物理知识来源于生活、服务生活的理念。
【解题方法点拨】
主要考查学生对水的比热容大的特点及应用的了解和掌握．对水的比热容大的理解：相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多．
10．利用比热容的公式计算热量
【知识点的认识】
物体的温度升高时吸收热量为：Q吸＝cm（t﹣t0）
物体的温度降低时放出的热量为：Q放＝cm（t0﹣t）
式中的c为物体的比热容，m为物体的质量，t0表示物体原来的温度，t表示物体后来的温度．若用Δt表示物体变化的温度（升高或降低的温度），那么，物体温度升高过程吸收的热量或物体温度降低过程放出的热量可以统一写为：Q＝cm△t．
【命题方向】
考查利用热量的计算公式，计算热量。
例：一壶质量为2千克、温度为20℃的水，加热后使其升高到70℃，这些水吸收了多少热量？[水的比热容为4.2×103焦/（千克•℃）]。
分析：掌握热量公式：Q＝cm△t的计算公式是解答本题的关键，题干中已知水的质量是2kg，水的初温和末温分别是20℃、70℃，把数据代入公式即可求出水吸收的热量。
解析：解：由分析知水吸收的热量为：Q＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（70℃﹣20℃）＝4.2×105J
答：这些水吸收了4.2×105J的热量。
点评：本题主要考查学生对热量的计算公式的理解和掌握，是一道中档题。
【解题方法点拨】
t是末温，t0是初温，Δt表示温度的变化，注意题干中对于他们的说法是有差别的，如“升高到”，“降低到”指的是末温，而“升高了”，“降低了”表示的是温度的变化。
11．内燃机的四个冲程
1
12．热值的简单计算
热值的简单计算
13．固体和液体的热值计算
【知识点的认识】
固体和液体：q＝；Q＝qm。
【命题方向】
考查固体和液体的热值运算，常考查计算放出的热量。
例：某家庭用燃气热水器将质量为100kg、温度为10℃的自来水加热到60℃，消耗的天然气质量为2kg（假设天然气完全燃烧）。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为3.5×107J/kg，求在此过程中：
（1）自来水吸收的热量；
（2）该热水器工作时的效率。
分析：（1）利用吸热公式Q吸＝cm（t﹣t0）求水吸收的热量；
（2）由Q放＝mq可求出天然气完全燃烧放出的热量；水吸收的热量跟天然气完全燃烧放出的热量之比等于该热水器工作时的效率。
解析：解：（1）水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（60℃﹣10℃）＝2.1×107J；
（2）天然气完全燃烧放出的热量：Q放＝mq＝2kg×3.5×107J/m3＝7×107J；
该热水器工作时的效率：η＝×100%＝×100%＝30%。
答：（1）水吸收的热量为2.1×107J；
（2）该热水器工作时的效率是30%。
点评：本题主要考查了燃料完全燃烧放热公式Q放＝mq、Q吸＝cm（t﹣t0）和效率公式η＝的掌握和运用，要求掌握公式的正确应用。
【解题方法点拨】
只有完全燃烧时，才能用Q＝qm或Q＝qV计算。
14．气体的热值计算
【知识点的认识】
固体和液体：q＝；Q＝qV。
【命题方向】
考查气体的热值运算，常考查计算放出的热量。
例：小量家的燃气热水器将2kg的水从40℃加热到100℃，消耗了0.02m3的天然气，水吸收的热量是 5.04×105 J，燃气热水器的热效率是 72% 。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），q天然气＝3.5×107J/m3]
分析：（1）根据Q吸＝c水m水（t﹣t0）求出水吸收的热量；
（2）根据Q放＝q天然气V求得燃烧0.02m3的天然气放出的热量，再利用η＝×100%求得燃气热水器的热效率。
解析：解：小量家的燃气热水器将2kg的水从40℃加热到100℃，水吸收的热量为：
Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣40℃）＝5.04×105J；
燃烧0.02m3的天然气放出的热量为：
Q放＝q天然气V＝0.02m3×3.5×107J/m3＝7×105J，
则燃气热水器的热效率为：
η＝×100%＝×100%＝72%。
故答案为：5.04×105；72%。
点评：此题考查了热量的计算及热机效率的计算，属于基础知识。
【解题方法点拨】
只有完全燃烧时，才能用Q＝qm或Q＝qV计算。
15．热机的效率公式与计算
【知识点的认识】
（1）定义：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率，其表达式为：η＝×100%．由于热机在工作过程中总有能量损失，所以热机的效率总小于1．
（2）物理意义：热机的效率表示使用热机时对燃料的利用率的高低，因此热机的效率是描述热机性能的一个重要指标。
【命题方向】
热机效率会以条件出现，也会考查热机效率的计算，通常在综合计算中考查。
例：如图，是一台以柴油为动力的双履带消防机器人，质量为1000kg，静止时履带与地面接触总面积为0.4m2。在某段平直公路上，机器人以3m/s的速度匀速行驶3min，其受到的阻力为2000N，通过这段路程共消耗0.09kg柴油（q柴油＝4.0×107J/kg；g取10N/kg）。求：
（1）机器人3min通过的路程；
（2）机器人静止时，对水平地面产生的压强；
（3）机器人在这段路程中消耗柴油用于牵引力做功的效率。
分析：（1）利用速度计算公式求得机器人3min通过的路程；
（2）利用G＝mg可求出机器人的重力，在水平地面上，机器人对地面的压力等于机器人的重力，根据p＝得到机器人静止在水平地面时对地面产生的压强；
（3）根据题意和二力平衡条件求出机器人受到的牵引力，利用W＝Fs求得牵引力做功，利用Q放＝mq求得柴油燃烧放出的热量，进一步求得机器人在这段路程中消耗柴油用于牵引力做功的效率。
解析：解：（1）机器人3min通过的路程
s＝vt＝3m/s×3×60s＝540m
（2）机器人静止时对地面的压力
F＝G＝mg＝1000kg×10N/kg＝1×104N
对水平地面产生的压强
（3）机器人匀速行驶，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，牵引力的大小
F′＝f＝2000N
牵引力做的功
W＝F′s＝2000N×540m＝1.08×106J
柴油完全燃烧释放的热量
Q放＝mq＝0.09kg×4.0×107J/kg＝3.6×106J
牵引力做功的效率
答：（1）机器人3min通过的路程为540m；
（2）机器人静止时，对水平地面产生的压强为2.5×104Pa；
（3）机器人在这段路程中消耗柴油用于牵引力做功的效率为30%。点评：本题考查了速度公式、压强公式以及功率公式，注意当机器人匀速直线运动时，牵引力与阻力是一对平衡力。
【解题方法点拨】
对于热机效率可与机械效率进行对比理解，热机效率是衡量热机性能好坏的一个重要参数，要提高热机的效率就是要提高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，并且热机的效率总小于1．
16．燃料燃烧释放的能力的流向
【知识点的认识】
热机在工作过程中造成能量损失的因素有：
①燃料很难全部燃烧；
②排出的废气带走能量；
③热机部件要散热；
④克服运转机件之间的摩擦消耗能量．
【命题方向】
根据能量流向图中的信息回答问题，涉及到概念和综合计算。
例：如图所示是汽油机的某冲程及能量流向图。下列说法正确的是（ ）
A.甲图是压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，气体的温度升高
B.由乙图可知该汽油机的效率是28%
C.汽车尾气中的“汽油味”越浓，说明燃料燃烧得越不充分，这会降低效率
D.为节能冬天汽车会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措可以提高燃料的热值
分析：（1）根据气门的闭合情况、活塞的运动情况分析是哪个冲程及能量的转化；
（2）热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，结合图乙中数据分析；
（3）热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
解析：解：A、由图甲可知，两个气门都关闭，活塞向上运动，为压缩冲程；活塞对气体做功，气体内能增加，温度升高，故A正确；
B、热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，由图乙可知，输出有用机械能所占比例为：100%﹣36%﹣30%﹣6%＝28%，即该汽油机的效率为28%，故B正确；
C、汽车尾气中的“汽油味”越浓，说明燃料燃烧得越不充分，这会降低汽油机的效率，故C正确；
D、冬天利用尾气中的余热给车内供暖，该举措可以提高能量的利用效率，但不能提高燃料的热值，故D错误。
故选：ABC。
点评：本题考查了内燃机的工作过程、内燃机的效率、热值的理解等，属于基础题。
【解题方法点拨】
在解析燃料燃烧释放能量的流向时，‌关键在于理解能量的转换和损失机制。‌热机在工作过程中，‌除了将燃料燃烧的能量转换为对外做有用功外，‌还存在多种能量损失途径。‌