九年級全一冊物理同步精剖細(xì)解講義（人教版）-14.2 熱機(jī)的效率（解析版）

14.2熱機(jī)的效率——精剖細(xì)解講義知識點(diǎn)1：探究不同燃料的熱值的大小【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹勘容^煤油和菜籽油的熱值大小【實(shí)驗(yàn)裝置圖】【實(shí)驗(yàn)步驟】在兩個(gè)相同規(guī)格的燈壺中分別加入相同質(zhì)量的煤油和菜籽油;；在兩個(gè)相同規(guī)格的燒杯中加入質(zhì)量相同、初溫相同的水；點(diǎn)燃煤油燈和菜籽油燈；?當(dāng)燒杯內(nèi)水的溫度升高10℃時(shí)，停止加熱，然后用天平分別稱量兩燈的質(zhì)量?！緦?shí)驗(yàn)記錄】煤油燈的質(zhì)量大于菜籽油的質(zhì)量?！緦?shí)驗(yàn)分析】因?yàn)閮蔁瓋?nèi)水的質(zhì)量相同，升高溫度相同，所以兩杯水吸收的熱量相同，即兩種燃料放出的熱量相同;開始時(shí)兩燈壺的總質(zhì)量相等，后來煤油燈的質(zhì)量大，說明剩余的煤油質(zhì)量多，燃燒消耗的煤油質(zhì)量少；根據(jù)熱值公式可知，煤油的熱值大?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】煤油的熱值比菜籽油大。【實(shí)驗(yàn)方法】轉(zhuǎn)換法∶實(shí)驗(yàn)中，用水吸收的熱量來表示燃料燃燒放出的熱量?？刂谱兞糠ǎ簩?shí)驗(yàn)中，燃料燃燒釋放的熱量相同，通過比較消耗燃料質(zhì)量的多少來比較熱值的大小。將相等質(zhì)量的然后全部耗盡，再比較液體升高的溫度?！緦?shí)驗(yàn)控制的量】實(shí)驗(yàn)的控制的相同量：液體的種類，質(zhì)量，初溫，燃料的種類，實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)的控制的不同量：燃料的質(zhì)量【實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)】為了使物質(zhì)受熱均勻，可用玻璃棒或攪拌器對物質(zhì)進(jìn)行攪拌。注意不能用溫度計(jì)代替攪拌器。測量的熱值偏小，原因：①燃料無法完全燃燒②不同物體吸收的熱量不等于熱源放出的熱量，存在熱損失。熱值偏小的解析：若利用Q吸=cm△t計(jì)算出水吸收的熱量，并測出煤油燈或者菜籽油燈減少的質(zhì)量（即消耗燃料的質(zhì)量），還可根據(jù)公式粗略計(jì)算出煤油或菜籽油的熱值（由于熱量損失，計(jì)算出的熱值偏?。?。探究不同燃料的熱值的大小1.如圖所示，甲、乙、丙三圖中裝置完全相同，燃料質(zhì)量都是10g，燒杯內(nèi)液體質(zhì)量和初溫也相同。（1）比較不同液體的比熱容，可以選擇甲、丙兩圖；比較不同燃料的熱值，可以選擇甲、乙兩圖；（2）為了研究不同物質(zhì)的吸熱能力，利用其中兩幅圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，根據(jù)記錄數(shù)據(jù)作出了兩種液體的溫度隨時(shí)間變化的圖象，如圖丁所示：①由圖可以看出，在開始時(shí)a液體的溫度升高得快，b液體的比熱容較大；②如果已知b液體比熱容是1.8×103J/（kg?℃），則a液體比熱容是0.9×103J/（kg?℃）；（3）水的比熱容較大，人們往往利用這一特性為生活、生產(chǎn)服務(wù)或解釋一些自然現(xiàn)象，下列事例中與它這一特性無關(guān)的是D。A.讓流動的熱水流過散熱器取暖B.汽車發(fā)動機(jī)用水作為冷卻劑C.沿海地區(qū)晝夜溫差比內(nèi)陸地區(qū)小D.夏天在房間內(nèi)灑水降溫【分析】（1）比較比熱容的方法有兩個(gè)：1、取相同質(zhì)量的兩種物質(zhì)，吸收相同的熱量，比較溫度的變化量；2、取相同質(zhì)量的兩種物質(zhì)，升高相同的溫度，比較吸收的熱量；比較熱值大小是利用燃燒相同質(zhì)量的不同燃料給質(zhì)量相同的同種液體加熱，比較液體升溫的多少；（2）①升高相同的溫度，我們可以在縱軸上取一相同的溫度，做橫軸的平行線，看誰的加熱時(shí)間長，誰的比熱容就大，加熱時(shí)間越短，吸熱能力越弱；②根據(jù)Q吸＝cmΔt可知在質(zhì)量和升高溫度相同時(shí)，吸收的熱量和比熱容成正比，據(jù)此求出a的比熱容；（3）對水的比熱容大的理解：相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較，吸收或放出相同的熱量，水的溫度升高或降低的少；升高或降低相同的溫度，水吸收或放出的熱量多。【解答】解：（1）要比較不同液體的比熱容，必須控制燃料的種類和質(zhì)量相同，改變加熱液體的種類，控制加熱液體的質(zhì)量相同，可讓兩種液體升高相同的溫度，比較加熱時(shí)間，從而判斷兩種比熱容的大小關(guān)系，應(yīng)選擇甲、丙兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；要比較不同燃料熱值大小，需要控制加熱液體的種類、質(zhì)量相同，改變?nèi)剂系姆N類，根據(jù)溫度計(jì)的示數(shù)高低得出吸熱多少，從而判斷熱值大小，因此選擇甲、乙兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；（2）①由圖示圖象可知，a和b升高相同的溫度，如溫度都升到80℃，a溫度升高的快，a需要的是時(shí)間是10min，b需要的時(shí)間是20min，b需要更長的加熱時(shí)間，故b吸收的熱量更多，這也就說明了b的吸熱能力強(qiáng)一些，a的吸熱能力弱，所以b液體的比熱容較大；②根據(jù)Q吸＝cmΔt可知，在質(zhì)量和升高溫度一定時(shí)，液體吸收的熱量和比熱容成正比，由②知a、b溫度由20℃升高到80℃即升高相同的溫度時(shí)，b的加熱時(shí)間為a加熱時(shí)間的2倍，b吸收的熱量為a吸收熱量的2倍，所以b的比熱容為a比熱容的2倍，所以ca＝cb＝×1.8×103J/（kg?℃）＝0.9×103J/（kg?℃）；（3）A、讓流動的熱水流過散熱器供暖，因?yàn)樗谋葻崛葺^大，降低相同的溫度，水放出的熱量多，故A不符合題意；B、汽車發(fā)動機(jī)的冷卻循環(huán)系統(tǒng)用水作為工作介質(zhì)，因?yàn)樗谋葻崛葺^大，升高相同的溫度，水吸收的熱量多，所以用水作內(nèi)燃機(jī)的冷卻液，故B不符合題意；C、沿海地區(qū)晝夜溫差較小是因?yàn)樗谋葻崛荽?，在吸收或放出同樣熱量的情況下，水的溫度變化較小，晝夜溫差小，故C不符合題意；D、夏天在房間內(nèi)灑水降溫是利用蒸發(fā)吸熱的原理，與水的比熱容沒有關(guān)系，故D符合題意。故選：D。故答案為：（1）甲、丙；甲、乙；（2）①a；b；②0.9×103；（3）D。2.學(xué)習(xí)了燃料的熱值和物質(zhì)的比熱容后，為了探究酒精和碎紙片的熱值大小以及水和煤油的吸放熱能力，小蕓設(shè)計(jì)了如下三個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置。（1）為了探究酒精和碎紙片的熱值大小，應(yīng)該選用的實(shí)驗(yàn)裝置是甲和乙。為了探究水和煤油的吸放熱能力，應(yīng)該選用的實(shí)驗(yàn)裝置是甲和丙。（2）三套實(shí)驗(yàn)裝置中，用來燃燒產(chǎn)生熱量的酒精和碎紙片的質(zhì)量應(yīng)該相同，被加熱的水和煤油質(zhì)量應(yīng)該相同。（兩空均選填“相同”或“不相同”）（3）同時(shí)點(diǎn)燃甲、乙、丙中的酒精和碎紙片，全部燃盡時(shí)，通過記錄三支溫度計(jì)的示數(shù)，得到如表所示的數(shù)據(jù)：加熱的時(shí)間/min0123456甲杯水溫度/℃25272931333537乙杯水溫度/℃2526272829丙杯煤油溫度/℃25293337414549根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以判斷出：熱值較大的是酒精，吸放熱性能較強(qiáng)的是水（兩空均選填：“酒精”、“碎紙片”、“水”、“煤油”）。【分析】（1）燃料的熱值大小不能直接測量，需要通過液體吸收熱量的多少來體現(xiàn)燃料燃燒放出熱量的多少，而液體吸收熱量的多少跟液體的質(zhì)量和升高的溫度有關(guān)，因此為了比較熱值大小要用不同的燃料，加熱同一種液體，讓液體的質(zhì)量相同，通過溫度計(jì)的示數(shù)高低得出吸熱多少，進(jìn)而判斷熱值大?。粸榱吮容^兩種液體的比熱容，需要燃燒相同的燃料，加熱不同的液體，讓液體的質(zhì)量相同，通過溫度計(jì)的示數(shù)高低得出吸熱多少，進(jìn)而判斷兩種比熱容的大小關(guān)系；（2）根據(jù)控制變量法分析。【解答】解：（1）為了比較熱值大小要用不同的燃料，加熱同一種液體，讓液體的質(zhì)量相同，通過溫度計(jì)的示數(shù)高低得出吸熱多少，進(jìn)而判斷熱值大小，應(yīng)選擇甲、乙兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；為了比較兩種液體的比熱容，需要燃燒相同的燃料，加熱不同的液體，讓液體的質(zhì)量相同，通過溫度計(jì)的示數(shù)高低得出吸熱多少，進(jìn)而判斷兩種比熱容的大小關(guān)系，應(yīng)選擇甲、丙兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；（2）由控制變量法可知，三套實(shí)驗(yàn)裝置中，用來燃燒產(chǎn)生熱量的酒精和碎紙片的質(zhì)量應(yīng)該相同，被加熱的水和煤油質(zhì)量應(yīng)該相同；（3）由甲、乙兩組數(shù)據(jù)可知，相同質(zhì)量的酒精和碎紙完全燃燒，酒精使水升高的溫度高，說明酒精的熱值較大；由甲、丙兩組數(shù)據(jù)可知，吸收相同的熱量，水的溫度變化較小，說明水的吸放熱性能較強(qiáng)。故答案為：（1）甲和乙；甲和丙（2）相同；相同（3）酒精；水。3.某物理研究小組組裝了如圖所示的甲、乙、丙裝置，在完全相同的燒杯中分別裝有A、B兩種液體，在完全相同的燃料盒中分別裝有兩種不同的燃料。（1）為了比較不同燃料燃燒時(shí)放熱的本領(lǐng)，應(yīng)選甲、乙兩圖的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；為了比較液體的吸熱本領(lǐng)，應(yīng)選甲、丙兩圖的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（2）此實(shí)驗(yàn)用加熱時(shí)間（選填“溫度計(jì)示數(shù)”或“加熱時(shí)間”）來反映液體A和液體B吸收熱量的多少。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出如圖所示的圖象，分析圖象可知，液體B的溫度升高得較慢，A、B兩種液體的比熱容之比為1：2。（3）實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)經(jīng)過討論和實(shí)驗(yàn)，用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行數(shù)據(jù)測量，并求出燃料的熱值。求出的熱值比真實(shí)值偏?。ㄟx填“偏大”或“偏小”）?！痉治觥浚?）為了比較兩種液體的比熱容，需要燃燒質(zhì)量相同的同種燃料，加熱質(zhì)量相同的不同液體，吸收相同的熱量，通過比較液體溫度的變化，判斷兩種液體比熱容的大小關(guān)系；為了比較熱值大小要用質(zhì)量相同的不同燃料，加熱質(zhì)量相同的同種液體，通過比較液體溫度的變化比較吸熱多少，進(jìn)而判斷熱值大小。（2）在甲、丙實(shí)驗(yàn)中，用加熱時(shí)間來反映液體A和液體B吸收熱量的多少；根據(jù)圖像可知，液體B的溫度升高得較慢，并且升高相同的溫度B液體加熱所用時(shí)間是A液體加熱所用時(shí)間的2倍，利用Q吸＝cmΔt求出比熱容之比。（3）在實(shí)驗(yàn)過程中，存在熱損失，燃料完全燃燒放出的熱量不能被液體吸收?！窘獯稹拷猓海?）比較不同燃料的熱值，應(yīng)選擇不同的燃料加熱相同的物質(zhì)，即用甲、乙兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；要比較不同物質(zhì)的吸熱本領(lǐng)，必須保證不同液體的質(zhì)量相等，相同時(shí)間吸收的熱量相同，所以選擇甲、丙；（2）在甲、丙實(shí)驗(yàn)中，用加熱時(shí)間來反映液體A和液體B吸收熱量的多少。根據(jù)圖像可知，液體B的溫度升高得較慢，并且升高相同的溫度B液體加熱所用時(shí)間是A液體加熱所用時(shí)間的2倍，吸收的熱量：QB＝2QA，兩種液體的質(zhì)量相同，由Q吸＝cmΔt可知c＝，則cA：cB＝：＝QA：QB＝1：2；（3）在實(shí)驗(yàn)的過程中，燃料燃燒放出的熱量會有一部分散失到空氣中，使得液體吸收的熱量小于放出的熱量，由q＝可知測得的熱值偏小。故答案為：（1）甲、乙；甲、丙；（2）加熱時(shí)間；B；1：2；（3）偏小。知識點(diǎn)2：熱機(jī)的效率1、燃料的熱值定義：某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比。（1kg（或1m3）某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫做這種燃料的熱值。）符號：q。單位：焦每千克，符號J/kg。計(jì)算公式：Q＝qm或Q＝qV（q為熱值）。熱值是燃料本身的一種特性，它的大小只取決于燃料的種類，而與燃料的質(zhì)量、放熱多少等無關(guān)。不同燃料的熱值一般不同。熱值在數(shù)值上等于1kg的某種燃料完全燃燒放出的熱量。熱值反映了燃料在燃燒過程中，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的本領(lǐng)的大小。一些常見燃料的熱值如下圖所示：2、熱機(jī)效率定義：熱機(jī)用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比叫做熱機(jī)的效率。計(jì)算公式：燃料完全燃燒放出能量的用途：熱機(jī)的能量流向圖：燃料很難完全燃燒，釋放的熱量也沒有全部用來做有用功，損失了大部分，在各種能量損失中，廢氣帶走的能量最多。利用廢氣的能量可以提高燃料利用率。提高熱機(jī)效率的途徑：燃料充分燃燒；改進(jìn)熱機(jī)，減少各種能量損失；利用廢氣的能量；機(jī)器零件間保持良好的潤滑、減小摩擦。熱機(jī)效率和爐具效率的求解方法儀器熱機(jī)爐具方法發(fā)動機(jī)的牽引力做功消耗的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比QUOTE。η=W有Q總?其中W有=Fs或W有=Pt（F是牽引力，s是汽車行駛的距離，P是汽車發(fā)動機(jī)功率，t水吸收的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量之比η=Q其中Q吸=cm水△t，Q總=m燃q。有關(guān)熱機(jī)的計(jì)算1．一臺柴油機(jī)，功率為70kW，機(jī)械效率為40%，已知柴油的熱值為4.2×107J/kg，當(dāng)它正常工作時(shí)，每分鐘消耗的柴油是（）A．0.25g B．250g C．0.4g D．400g【分析】已知柴油機(jī)的功率，根據(jù)W＝Pt求出每分鐘做的功，再根據(jù)效率公式求出每分鐘消耗柴油完全燃燒釋放的熱量，再根據(jù)Q放＝mq求出每分鐘消耗柴油的質(zhì)量?！窘獯稹拷猓好糠昼姴裼蜋C(jī)做的功：W＝Pt＝70×103W×60s＝4.2×106J，∵機(jī)械效率為40%，∴每分鐘消耗柴油完全燃燒釋放的熱量：Q放＝＝＝1.05×107J，∵Q放＝mq，∴每分鐘消耗柴油的質(zhì)量：m＝＝＝0.25kg＝250g。故選：B?！军c(diǎn)評】本題考查了有關(guān)熱機(jī)的計(jì)算，涉及到做功公式、效率公式和燃料完全釋放熱量的計(jì)算，靈活的利用公式及其變形式是關(guān)鍵。2．一臺四沖程內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速為600r/min，則（）A．每分鐘內(nèi)做功100次，共有400個(gè)沖程 B．每分鐘內(nèi)做功200次，共有200個(gè)沖程 C．每秒內(nèi)做功20次，共有10個(gè)沖程 D．每秒內(nèi)做功5次，共有20個(gè)沖程【分析】熱機(jī)一個(gè)工作循環(huán)，燃?xì)鈱ν庾龉σ淮?，活塞往返兩次，飛輪轉(zhuǎn)動兩周，經(jīng)歷四個(gè)沖程，根據(jù)這個(gè)比例進(jìn)行判斷?！窘獯稹拷猓簝?nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速為600r/min，是指1min飛輪轉(zhuǎn)動600r，根據(jù)燃?xì)鈱ν庾龉σ淮?，飛輪轉(zhuǎn)動兩周，經(jīng)歷四個(gè)沖程，所以燃?xì)饷糠昼娮龉?00次，共經(jīng)歷1200個(gè)沖程，或燃?xì)饷棵胱龉?次，共經(jīng)歷20個(gè)沖程。故選：D?！军c(diǎn)評】熱機(jī)一個(gè)工作循環(huán)，燃?xì)鈱ν庾龉σ淮?，活塞往返兩次，飛輪轉(zhuǎn)動兩周，經(jīng)歷四個(gè)沖程，根據(jù)這個(gè)比例，知道其中的一者都能計(jì)算另外幾者。3．一臺單缸四沖程汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速是每分鐘1200轉(zhuǎn)，則汽油機(jī)每秒內(nèi)（）A．完成20個(gè)沖程，做功10次 B．完成40個(gè)沖程，做功40次 C．完成40個(gè)沖程，做功10次 D．完成20個(gè)沖程，做功20次【分析】汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)由吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程四個(gè)沖程組成。在一個(gè)工作循環(huán)中曲軸轉(zhuǎn)2圈，飛輪轉(zhuǎn)2周，做功一次?！窘獯稹拷猓核臎_程汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速為1200r/min，則該飛輪每秒鐘轉(zhuǎn)20圈。因?yàn)橐粋€(gè)工作循環(huán)飛輪轉(zhuǎn)2圈，完成四個(gè)工作沖程，做功1次，所以飛輪轉(zhuǎn)20圈，共40個(gè)沖程，共做功10次。故選：C?！军c(diǎn)評】本題主要考查對熱機(jī)飛輪轉(zhuǎn)速的含義的理解以及對熱機(jī)工作循環(huán)中各沖程情況的了解。4．某四沖程內(nèi)燃機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速為3600r/min，則在每秒鐘內(nèi)（）A．曲軸轉(zhuǎn)120轉(zhuǎn) B．對外做功60次 C．完成120個(gè)沖程 D．完成60個(gè)工作循環(huán)【分析】在四沖程汽油機(jī)曲軸轉(zhuǎn)一圈，完成2個(gè)沖程，1個(gè)工作循環(huán)中包括4個(gè)沖程并對外做功1次?！窘獯稹拷猓核臎_程內(nèi)燃機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速為3600r/min＝60r/s，表示每秒飛輪轉(zhuǎn)動60圈，故1s內(nèi)活塞往復(fù)60次，曲軸轉(zhuǎn)動60周，對外做功30次，完成30個(gè)工作循環(huán)，完成120個(gè)沖程，故C正確。故選：C?！军c(diǎn)評】解決此題要結(jié)合內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程工作特點(diǎn)進(jìn)行分析解答，記住相關(guān)的數(shù)據(jù)大小，會根據(jù)轉(zhuǎn)速進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。燃料的熱值及其計(jì)算5．2023年五一期間，淄博燒烤火出圈，“坐高鐵去擼串”等話題不斷在社交平臺刷屏。如圖所示，羊肉串架在微炭火上烤的情景。關(guān)于烤羊肉串涉及的物理現(xiàn)象，下列說法中錯誤的是（）A．肉烤熟是通過熱傳遞的方式改變其內(nèi)能 B．肉溫度越高，所含熱量越多 C．木炭在燃燒的過程中，熱值不變 D．很遠(yuǎn)就能聞到肉香味是說明分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動【分析】（1）改變物體內(nèi)能的方式有兩種：做功和熱傳遞；（2）熱量是過程量，就是說，熱量只存在熱傳遞中，只能說吸收或放出熱量；熱量不是狀態(tài)量，不能說含有熱量；（3）熱值是燃料的特性，只與燃料的種類有關(guān)；（4）物質(zhì)都是由分子組成的，分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動?！窘獯稹拷猓篈、肉在火上烤，火的熱量傳遞給肉，肉烤熟是通過熱傳遞的方式改變其內(nèi)能，故A正確；B、熱量總是從溫度高的物體傳遞到溫度低的物體，熱量是過程量，不能說含有或者具有熱量，故B錯誤；C、熱值是燃料的特性，只與燃料的種類有關(guān)，所以，燃料在燃燒過程中，質(zhì)量減小，熱值不變，故C正確；D、一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則的運(yùn)動，溫度越高，熱運(yùn)動越劇烈，很遠(yuǎn)就能聞到肉香味是說明分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動，故D正確。故選：B。【點(diǎn)評】本題綜合考查了改變物體內(nèi)能的方式、分子動理論內(nèi)容以及對熱值的理解等，涉及的知識點(diǎn)多，但都屬于基礎(chǔ)知識考查范圍。6．2023年5月30日，長征二號F遙十六運(yùn)載火箭搭載神舟十六號載人飛船成功發(fā)射（如圖）?；鸺褂靡环N叫做偏二甲肼的液體燃料，是因?yàn)樵撊剂暇哂休^大的（）A．熱值 B．比熱容 C．密度 D．體積【分析】熱值是燃料的一種特性，熱值越大的燃料在完全燃燒相同質(zhì)量的燃料時(shí)，釋放出的熱量越多?！窘獯稹拷猓夯鸺褂靡环N叫做偏二甲肼的液體燃料，主要的原因是它具有較大的熱值，完全燃燒相同質(zhì)量的該液體燃料時(shí)，可以釋放出更多的熱量，故A正確，BCD錯誤。故選：A。【點(diǎn)評】本題考查了對熱值特性的理解，屬于基礎(chǔ)題目。7．酒精的熱值是3.0×107J/kg，一瓶酒精用去半瓶后剩下的半瓶酒精的熱值是（）A．1.5×107J/kg B．3.0×107J/kg C．6.0×107J/kg D．9.0×107J/kg【分析】燃料的熱值是燃料的特性，只與燃料的種類有關(guān)，不隨燃料質(zhì)量的改變而改變。【解答】解：∵燃料的熱值是燃料的特性，不隨燃料質(zhì)量的改變而改變，∴酒精質(zhì)量變少后，剩余酒精的熱值不變，仍為3.0×107J/kg。故選：B?！军c(diǎn)評】本題考查了學(xué)生對熱值概念的了解與掌握，注意燃料的熱值是燃料的特性，與質(zhì)量的多少無關(guān)。8．小明和小華學(xué)習(xí)了燃料的熱值后，他們一起設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)來探究煤油和菜籽油熱值的大小關(guān)系。他們組裝了如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可靠性，下列措施不合理的是（）A．兩杯水的質(zhì)量應(yīng)相等 B．兩杯水的初溫應(yīng)相等 C．兩種燃料質(zhì)量應(yīng)相等 D．燃料燃燒時(shí)間應(yīng)相等【分析】利用控制變量法和轉(zhuǎn)換法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，由于燃料的熱值不能直接測量，所以通過水溫升高的度數(shù)大小來體現(xiàn)燃料的熱值大小，又由于燃料燃燒釋放的熱量既與燃料的質(zhì)量多少有關(guān)，又與燃料的熱值大小有關(guān)，所以在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)控制質(zhì)量相同。【解答】解：由于燃料燃燒釋放的熱量既與燃料的質(zhì)量多少有關(guān)，又與燃料的熱值大小有關(guān)，所以在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)控制燃料的質(zhì)量相同，即煤油和菜籽油的質(zhì)量相同；由于水吸收熱量后升高的溫度受水的質(zhì)量的影響，所以在實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)控制水的質(zhì)量和水的初溫相等，故D符合題意。故選：D?！军c(diǎn)評】本題是一道關(guān)于熱值的實(shí)驗(yàn)探究題，知道熱值的意義；會用控制變量法和轉(zhuǎn)換法設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)是本題的解題關(guān)鍵。熱機(jī)的效率9．某汽油機(jī)工作時(shí)的能量損失情況是：汽缸散熱損失30%，廢氣帶走35%，機(jī)械摩擦及其它損耗總和為10%。已知汽油熱值為4.6×107J/kg。下列說法中正確的是（）A．該汽油機(jī)工作的效率是25%，工作時(shí)汽油燃燒釋放能量的75%轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 B．若該汽油機(jī)消耗2kg汽油，獲得的機(jī)械能為2.3×107J C．若該汽油機(jī)消耗2kg汽油，損失的能量為3.22×107J D．經(jīng)過不斷改進(jìn)和創(chuàng)新，汽油機(jī)的效率可以提高到100%【分析】（1）熱值：1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫做這種燃料的熱值，公式：Q＝mq；熱值的物理意義：熱值表示一定質(zhì)量的燃料在完全燃燒時(shí)所放出的熱量的多少，同種燃料的熱值相同，不同種燃料的熱值不同；（2）熱機(jī)的效率：用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比，叫做熱機(jī)的效率，其表達(dá)式為：η＝×100%，由于熱機(jī)在工作過程中總有能量損失，所以熱機(jī)的效率總小于1；熱機(jī)在工作過程中造成能量損失的因素有：①燃料很難全部燃燒；②排出的廢氣帶走能量；③熱機(jī)部件要散熱；④克服運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)件之間的摩擦消耗能量；提高熱機(jī)效率的方法：①盡量讓燃料充分燃燒；②設(shè)法利用廢氣的能量；③減少能量損失；④保證良好的潤滑?！窘獯稹拷猓篈、該汽油機(jī)工作的效率是1﹣30%﹣35%﹣10%＝25%，工作時(shí)汽油燃燒釋放能量的25%轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故A錯誤；B、若該汽油機(jī)消耗2kg汽油，產(chǎn)生的熱量為：Q總＝mq＝2kg×4.6×107J/kg＝9.2×107J，由η＝×100%得，獲得的機(jī)械能為：W＝Q有用＝ηQ總＝25%×9.2×107J2.3×107J＝2.3×107J，故B正確；C、若該汽油機(jī)消耗2kg汽油，損失的能量為：Q損耗＝Q總﹣Q有用＝9.2×107J﹣2.3×107J＝6.9×107J，故C錯誤；D、由于熱機(jī)在工作過程中總有能量損失，所以熱機(jī)的效率總小于1，汽油機(jī)的效率不可以提高到100%，故D錯誤。故選：B?！军c(diǎn)評】會計(jì)算熱量，理解熱值的物理意義，理解熱機(jī)的效率并會運(yùn)用。10．如圖所示為某種型號的由柴油機(jī)提供動力的水泵機(jī)組，它的優(yōu)點(diǎn)是重量輕，體積小，功率大，省時(shí)省油。若該水泵機(jī)組的效率為40%，正常工作1小時(shí)可以將54m3的水抽到20m高處，則下列說法中不正確的是（取g＝10N/kg，q柴油＝4.3×107J/kg）（）A．柴油機(jī)通過做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 B．水泵機(jī)組對水做功1.08×107J C．水泵機(jī)組的有用功功率為3000W D．上述過程水泵機(jī)組消耗的柴油約6.3kg【分析】（1）柴油機(jī)通過做功沖程將燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機(jī)械能；（2）根據(jù)G＝mg＝ρVg計(jì)算水的重力，根據(jù)W＝Gh計(jì)算水泵機(jī)組對水做功；（3）根據(jù)P＝計(jì)算水泵機(jī)組的有用功功率；（4）根據(jù)Q放＝計(jì)算水泵機(jī)組消耗的柴油放出的熱量，根據(jù)m＝計(jì)算耗柴油的質(zhì)量。【解答】解：A、柴油機(jī)通過做功沖程將燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機(jī)械能，故A正確；B、水的重力G＝mg＝ρVg＝1.0×103kg/m3×54m3×10N/kg＝5.4×105N，水泵機(jī)組對水做功W＝Gh＝5.4×105N×20m＝1.08×107J，故B正確；C、水泵機(jī)組的有用功功率為P＝＝＝3000W，故C正確；D、上述過程水泵機(jī)組消耗的柴油放出的熱量Q放＝＝＝2.7×107J，消耗柴油的質(zhì)量m柴油＝＝≈0.63kg，故D錯誤。故選：D?！军c(diǎn)評】本題考查了內(nèi)燃機(jī)做功沖程的能量轉(zhuǎn)化、功的計(jì)算W＝Gh，功率的計(jì)算P＝，熱量的計(jì)算Q放＝，消耗燃料的質(zhì)量的計(jì)算m＝，內(nèi)容較多，都需要掌握。11．如圖為甲、乙兩汽油機(jī)的數(shù)據(jù)。兩者相比，甲汽油機(jī)（）A．熱機(jī)效率較大 B．熱機(jī)效率較小 C．產(chǎn)生的有用機(jī)械能較少 D．產(chǎn)生的有用機(jī)械能較多【分析】熱機(jī)的效率是指用來做有用功的能量與燃料完全燃燒產(chǎn)生的能量之比，分析比較圖中相關(guān)數(shù)據(jù)得出結(jié)論。【解答】解：AB、由圖可知，甲汽油機(jī)有用機(jī)械能的占比為25%，乙汽油機(jī)有用機(jī)械能的占比為30%，所以，甲汽油機(jī)熱機(jī)效率較小，乙汽油機(jī)熱機(jī)效率較大，故A錯誤，B正確；CD、由圖可知，甲損耗的能量為1800J，占比為75%，則甲獲取的總能量Q甲總＝＝＝2400J，獲得的有用機(jī)械能W甲有＝η甲Q甲總＝25%×2400J＝600J；同樣，由圖可知，乙損耗的能量為1400J，占比為70%，則乙獲取的總能量Q乙總＝＝＝2000J，獲得的有用機(jī)械能W乙有＝η乙Q乙總＝30%×2000J＝600J，即W甲有＝W乙有，故CD錯誤。故選：B?！军c(diǎn)評】本題考查了本題考查了熱機(jī)的效率的概念，能從圖中獲得有用信息是解題的關(guān)鍵。12．關(guān)于某單缸四沖程汽油機(jī)，下列說法正確的是（）A．通過技術(shù)改進(jìn)，汽油機(jī)的效率可以達(dá)到100% B．在汽油機(jī)的做功沖程中，機(jī)械能轉(zhuǎn)化內(nèi)能 C．汽油機(jī)的壓縮沖程為汽油機(jī)提供動力 D．汽油機(jī)在1s內(nèi)完成了15個(gè)工作循環(huán)，則該汽油機(jī)工作時(shí)飛輪的轉(zhuǎn)速為1800r/min【分析】（1）任何能量轉(zhuǎn)化過程都伴隨能量的損失，所以轉(zhuǎn)化效率不可能達(dá)到100%；（2）（3）四個(gè)沖程中壓縮沖程是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，做功沖程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；（4）四沖程內(nèi)燃機(jī)曲軸轉(zhuǎn)一圈，完成2個(gè)沖程，1個(gè)工作循環(huán)中包括4個(gè)沖程并對外做功1次。【解答】解：A、由于熱機(jī)在工作過程中總有能量損失，所以汽油機(jī)的效率不可能達(dá)到100%，故A錯誤；BC、在汽油機(jī)的做功沖程中，將燃?xì)鈨?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，做功沖程為汽油機(jī)提供動力，故BC錯誤；D、汽油機(jī)在1s內(nèi)完成了15個(gè)循環(huán)，1s內(nèi)轉(zhuǎn)15×2＝30r，則1min轉(zhuǎn)30×60＝1800r，故該汽油機(jī)工作時(shí)飛輪的轉(zhuǎn)速為1800r/min，故D正確。故選：D。【點(diǎn)評】本題考查了汽油機(jī)的四個(gè)沖程及有關(guān)計(jì)算、能量轉(zhuǎn)化以及熱機(jī)效率的有關(guān)知識，難度不大。填空題13．如圖所示，為汽油機(jī)的壓縮沖程，若飛輪轉(zhuǎn)速是3600r/min，則該汽油機(jī)1s對外做功30次。若汽油機(jī)效率是25%，完全燃燒2kg汽油放出的熱量可以對外做功2.3×107J。汽油機(jī)工作時(shí)會產(chǎn)生大量的熱，常利用水進(jìn)行降溫，這是利用了水的比熱容大的特性。（已知汽油的熱值為4.6×107J/kg）【分析】（1）判斷汽油機(jī)的四個(gè)沖程，先看進(jìn)氣門和排氣門的關(guān)閉情況，再看活塞的運(yùn)動方向；（2）在四沖程內(nèi)燃機(jī)曲軸轉(zhuǎn)一圈，完成2個(gè)沖程，1個(gè)工作循環(huán)中包括4個(gè)沖程并對外做功1次；（3）根據(jù)熱值公式Q＝mq計(jì)算出汽油完全燃燒放出的熱量，再根據(jù)熱機(jī)效率公式計(jì)算出有用功；（4）利用水的比熱容大的特點(diǎn)分析?！窘獯稹拷猓海?）由圖可知，兩個(gè)氣門均關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動，故為壓縮沖程；（2）單缸四沖程汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速是3600r/min，即每秒鐘轉(zhuǎn)60圈，完成30個(gè)工作循環(huán)，30個(gè)做功沖程，故1s做功30次；（3）完全燃燒2kg汽油放出的熱量：Q放＝mq汽油＝2kg×4.6×107J/kg＝9.2×107J；根據(jù)η＝得對外做的功為：W＝Q放η＝9.2×107J×25%＝2.3×107J；（4）用水循環(huán)帶走汽油機(jī)產(chǎn)生的熱量，在質(zhì)量和升高的溫度均相同時(shí)，水吸收的熱量多，這是利用了水的比熱容較大的特性。故答案為：壓縮；30；2.3×107；比熱容大?！军c(diǎn)評】該題考查了對內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程、放熱公式和熱機(jī)效率知識的理解和應(yīng)用；要求學(xué)生對每個(gè)沖程的特點(diǎn)、相關(guān)公式等情況十分熟悉才能順利解答。14．某單缸四沖程汽油機(jī)的氣缸活塞面積為30cm2，一個(gè)沖程活塞在氣缸中移動的距離是50mm，滿負(fù)荷工作時(shí)做功沖程燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)為9.0×105Pa，飛輪1min轉(zhuǎn)動1800周，當(dāng)汽油機(jī)滿負(fù)荷工作時(shí)（不計(jì)摩擦），做功沖程中燃?xì)鈱钊钠骄鶋毫?700N；一個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱钊龅墓?35J；該汽油機(jī)的功率2025W?！痉治觥浚?）知道燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)和活塞的面積，根據(jù)p＝求出做功沖程中燃?xì)鈱钊钠骄鶋毫?；?）知道活塞在氣缸中移動的距離，根據(jù)W＝Fs求出一個(gè)做功沖程燃?xì)鈱钊龅墓Α＃?）飛輪（曲軸）每轉(zhuǎn)兩圈對外做功一次，計(jì)算出飛輪轉(zhuǎn)動1800周對外做功的次數(shù)，已經(jīng)計(jì)算出一個(gè)做功沖程燃?xì)鈱钊龅墓Γ瑥亩梢杂?jì)算出燃?xì)鈱钊龅目偣?，又知道做功的時(shí)間，可利用公式P＝計(jì)算出汽油機(jī)的功率?！窘獯稹拷猓海?）由p＝可得，燃?xì)鈱钊钠骄鶋毫Γ篎＝pS＝9.0×105Pa×30×10﹣4m2＝2700N；（2）一個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱钊龅墓Γ篧＝Fs＝2700N×50×10﹣3m＝135J；（3）因飛輪每轉(zhuǎn)兩圈對外做功一次，所以，飛輪1min轉(zhuǎn)動1800周，做功900次，則燃?xì)鈱钊龅目偣Γ篧總＝W×900＝135J×900＝121500J，汽油機(jī)的功率：P＝＝＝2025W。故答案為：2700；135；2025?！军c(diǎn)評】本題考查了壓強(qiáng)公式、做功公式、功率公式的應(yīng)用，知道飛輪每轉(zhuǎn)兩圈對外做功一次是關(guān)鍵。15．如圖是四沖程汽油機(jī)的工作過程中排氣沖程；如果該汽油機(jī)每分鐘轉(zhuǎn)3600轉(zhuǎn)，則該汽油機(jī)每秒做功30次；若該汽油機(jī)功率為10kW，機(jī)械效率為36%，使用的乙醇汽油熱值為4×107J/kg，則汽油機(jī)工作1小時(shí)消耗2.5kg乙醇汽油。【分析】（1）汽油機(jī)有吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程，根據(jù)進(jìn)氣門和排氣門的開關(guān)情況和活塞的運(yùn)動方向來判斷沖程的類型；（2）內(nèi)燃機(jī)完成1個(gè)工作循環(huán)，四個(gè)沖程，飛輪轉(zhuǎn)2轉(zhuǎn)，對外做功1次；（3）根據(jù)W＝Pt求出汽油機(jī)工作1小時(shí)牽引力做的功，利用η＝×100%求出乙醇汽油完全燃燒放出的熱量，根據(jù)Q＝mq求出需要乙醇汽油的質(zhì)量?！窘獯稹拷猓海?）由圖可見，進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開，活塞向上運(yùn)動，該沖程是排氣沖程；（2）該汽油機(jī)每分鐘轉(zhuǎn)3600轉(zhuǎn)即每秒鐘轉(zhuǎn)60轉(zhuǎn)，由“內(nèi)燃機(jī)完成1個(gè)工作循環(huán)，飛輪轉(zhuǎn)2轉(zhuǎn)，對外做功1次”可知，該汽油機(jī)每秒做功30次；（3）由P＝可得，汽油機(jī)工作1小時(shí)牽引力做的功：W＝Pt＝10×103W×3600s＝3.6×107J，由η＝×100%得，乙醇汽油完全燃燒放出的熱量：Q放＝＝＝1×108J，由Q＝mq得，需要乙醇汽油的質(zhì)量：m＝＝＝2.5kg。故答案為：排氣；30；2.5?！军c(diǎn)評】本題考查了內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程的判斷和熱機(jī)的相關(guān)計(jì)算，熟練的應(yīng)用相關(guān)知識和公式是關(guān)鍵。16．如圖所示是道路維修時(shí)常用的路面鉆機(jī)（俗稱“啄木鳥”），該機(jī)械利用壓縮氣體推動活塞將鉆頭打入路面。氣體推動活塞對外做功時(shí)是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；“啄木鳥”中用到了柴油機(jī)，若柴油機(jī)完全燃燒的柴油放出的熱量有40%轉(zhuǎn)化為有用功，則完全燃燒50kg柴油對外做的有用功是8.6×108J（柴油的熱值是4.3×107J/kg）?！痉治觥浚?）做功可以改變物體的內(nèi)能，以及能量之間的轉(zhuǎn)化；（2）完全燃燒燃料產(chǎn)生的能量可以利用公式Q＝qm進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)η＝求出有用功?！窘獯稹拷猓海?）氣體推動活塞，氣體對活塞做功，氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機(jī)械能；（2）完全燃燒50kg柴油產(chǎn)生的熱量Q放＝qm＝4.3×107J/kg×50kg＝2.15×109J；根據(jù)η＝可知，柴油對外做的有用功：W＝Qη＝2.15×109J×40%＝8.6×108J。故答案為：內(nèi)；8.6×108?！军c(diǎn)評】本題主要考查學(xué)生對改變物體內(nèi)能的方法以及能量的轉(zhuǎn)化，會利用壓強(qiáng)公式和熱量公式進(jìn)行分析或計(jì)算問題。17．車用乙醇汽油是在汽油中加入了適量乙醇，乙醇燃燒的過程是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程，使用乙醇汽油的優(yōu)點(diǎn)是可減少大氣污染（答出一點(diǎn)即可），完全燃燒30g乙醇可以產(chǎn)生8.4×105J的熱量。（乙醇的熱值為2.8×107J/kg）【分析】燃燒過程是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；從環(huán)保的角度做出分析；根據(jù)Q＝mq求出燃料燃燒放熱的多少?！窘獯稹拷猓阂掖既紵龝r(shí)消耗化學(xué)能，內(nèi)能增大，是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程；使用乙醇汽油的優(yōu)點(diǎn)：可減少大氣污染、節(jié)約石油資源等；由Q＝mq得，完全燃燒乙醇汽油可產(chǎn)生的熱量Q＝mq＝30×10﹣3kg×2.8×107J/kg＝8.4×105J。故答案為：化學(xué)；可減少大氣污染；8.4×105?！军c(diǎn)評】本題考查了燃燒放熱的計(jì)算、燃燒時(shí)能量的轉(zhuǎn)化等，屬于基礎(chǔ)題。18．如圖所示，2022冬奧會主火炬以“微火”取代熊熊燃燒的大火，傳遞低碳、環(huán)保的綠色奧運(yùn)理念，實(shí)現(xiàn)了奧運(yùn)歷史上的一次點(diǎn)火創(chuàng)新?！拔⒒稹庇汕鍧崥淠茉醋鳛槿剂瞎┙o。氫燃料流量約為1.2立方米/小時(shí)。與以往熊熊燃燒的火炬相比，大約能夠節(jié)省99.9%的能量，充分體現(xiàn)了環(huán)保理念。氫氣的熱值為1.4×108J/kg，表示的物理意義是1kg氫氣完全燃燒放出的熱量為1.4×108J。微火炬燃燒，火炬碳纖維外殼溫度升高，外殼的內(nèi)能增大（選填“增大”“減小”或“不變”）。若氫氣的密度為0.09kg/m3，每小時(shí)流過的氫氣完全燃燒放出1.512×107J的熱量?！痉治觥浚?）熱值等于熱量與質(zhì)量的比值，表示每kg燃料完全燃燒放出的熱量。（2）物體的溫度越高，內(nèi)能越大。（3）運(yùn)用m＝ρV求出氫氣的質(zhì)量，再運(yùn)用Q＝mq求出熱量?！窘獯稹拷猓簹錃獾臒嶂禐?.4×108J/kg，表示的物理意義是1kg氫氣完全燃燒放出的熱量為1.4×108J?；鹁嫣祭w維外殼溫度升高，外殼的內(nèi)能增大。氫燃料流量約為1.2立方米/小時(shí)，則每小時(shí)流過的氫氣質(zhì)量為：m＝ρV＝0.09kg/m3×1.2m3＝0.108kg；每小時(shí)流過的氫氣完全燃燒放出熱量為：Q放＝mq＝0.108kg×1.4×108J/kg＝1.512×107J。故答案為：1kg氫氣完全燃燒放出的熱量為1.4×108J；增大；1.512×107?！军c(diǎn)評】理解熱值的含義，知道影響內(nèi)能的因素，熟練運(yùn)用密度、熱量的計(jì)算公式，可解答此題。19．如圖所示，是A、B兩種燃料完全燃燒放的熱量Q與其質(zhì)量m的關(guān)系圖，從圖中可看出A燃料的熱值小于B燃料的熱值（大于/小于/等于），在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，若B燃料的熱值為7×106J/kg，則1kg的B燃料完全燃燒釋放的熱量為7×106J，其中有60%的熱量被質(zhì)量為10kg、初始溫度為20℃的水吸收，c水＝4.2×103J/（kg?℃），則水的溫度將升高80℃?！痉治觥浚?）單位質(zhì)量的某種燃料完全燃燒放出的熱量叫這種燃料的熱值，在圖象上取某一質(zhì)量m0，比較相應(yīng)的Q值，從而比較這兩種燃料的熱值大小。（2）根據(jù)Q放＝mq可求1kg的B燃料完全燃燒釋放的熱量；知道水的質(zhì)量、水的比熱容，根據(jù)Q吸＝Q放η＝cmΔt可計(jì)算水升高的溫度。（注意水的末溫為100℃，水沸騰時(shí)，吸熱但溫度不變）。【解答】解：（1）如圖所示：；取相同質(zhì)量m0，由圖可知，QB＞QA，由Q＝mq可得q＝，由圖比較：qB＞qA。（2）1kg的B燃料完全燃燒釋放的熱量：Q放＝mq＝1kg×7×106J/kg＝7×106J，水吸收的熱量：Q吸＝Q放η＝7×106J×60%＝4.2×106J；由Q吸＝cmΔt，可得水升高的溫度：Δt＝＝＝100℃，水的末溫t＝t0+Δt＝20℃+100℃＝120℃，在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃，水的溫度升高到100℃，溫度不再變化，因此水的溫度將升高100℃﹣20℃＝80℃。故答案為：小于；7×106；80?！军c(diǎn)評】本題考查學(xué)生對燃料完全燃燒放出熱量公式和吸熱公式的掌握和運(yùn)用，計(jì)算時(shí)注意沸騰的特點(diǎn)。20．水是生命之源，在生活中的應(yīng)用很廣泛，汽車發(fā)動機(jī)的冷卻循環(huán)系統(tǒng)用水作為工作物質(zhì)，是利用水的比熱容大（選填“大”或“小”）的特點(diǎn)；墨墨家天然氣熱水器的熱效率是84%，他某次洗澡耗水40kg，自來水進(jìn)熱水器的溫度是24℃，出熱水器的溫度是40℃，墨墨這次洗澡消耗天然氣0.1m3。[已知水的比熱容是4.2×103J/（kg?℃），天然氣的熱值是3.2×107J/m3]【分析】（1）水的比熱容大，質(zhì)量相同的水與其他物質(zhì)相比，升高或降低相同的溫度，水吸收或放出的熱量多。（2）先根據(jù)公式Q吸＝cmΔt算出水吸收的熱量，再根據(jù)Q放＝算出天然氣放出的熱量，最后根據(jù)V＝算出消耗天然氣的體積?！窘獯稹拷猓海?）汽車發(fā)動機(jī)的冷卻循環(huán)系統(tǒng)用水作為工作物質(zhì)，是利用水的比熱容大的特點(diǎn)；（2）水吸收的熱量：Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg?℃）×40kg×（40﹣24）℃＝2.688×106J；天然氣放出的熱量：Q放＝＝＝3.2×106J；消耗天然氣的體積：V＝＝＝0.1m3。故答案為：大；0.1?！军c(diǎn)評】本題考查了水的比熱容特點(diǎn)與熱量的計(jì)算，有一定的難度。21．如圖所示是四沖程內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)中的做功沖程。若此內(nèi)燃機(jī)1s內(nèi)對外做功20次，則曲軸的轉(zhuǎn)速是2400r/min。在一個(gè)工作循環(huán)中消耗了20g汽油（q汽油＝4.6×107J/kg），若這臺汽油機(jī)的效率為30%，則一個(gè)工作循環(huán)中輸出的有用機(jī)械能為2.76×105J?！痉治觥浚?）判斷汽油機(jī)的四個(gè)沖程，先看進(jìn)氣門和排氣門的關(guān)閉情況，進(jìn)氣門打開的是吸氣沖程，排氣門打開的是排氣沖程，進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉的是壓縮沖程或者做功沖程；活塞由下向上運(yùn)動為壓縮沖程和排氣沖程；活塞由上向下運(yùn)動為吸氣沖程和做功沖程。（2）四沖程汽油機(jī)曲軸轉(zhuǎn)一圈，完成2個(gè)沖程，并對外做功1次。（3）知道汽油的質(zhì)量和熱值，利用Q放＝qm求汽油完全燃燒產(chǎn)生的熱量（總能量）；知道汽油機(jī)的效率，利用熱機(jī)效率公式求有用機(jī)械能?！窘獯稹拷猓海?）圖中，內(nèi)燃機(jī)兩氣門都關(guān)閉，火花塞點(diǎn)火，活塞由上向下運(yùn)動，汽缸容積變大，是做功沖程；（2）四沖程內(nèi)燃機(jī)的曲軸轉(zhuǎn)2圈，完成4個(gè)沖程，并對外做功1次；內(nèi)燃機(jī)每秒內(nèi)對外做功20次，曲軸轉(zhuǎn)40圈，則每分鐘對外做功1200次，曲軸轉(zhuǎn)2400圈，因此曲軸的轉(zhuǎn)速為2400r/min；（3）已知m＝20g＝0.02kg，Q放＝qm＝4.6×107J/kg×0.02kg＝9.2×105J，燃料放出的總熱量相當(dāng)于機(jī)械做的總功，由熱機(jī)效