沪科版九年级 第十三章《内能与热机》 13.4 热机效率和环境保护 【知识梳理】 一、热值 1.定义：某种燃料完全燃烧放出热量与质量之比。符号q 注意：热值是燃料的特性，不同的燃料热值一般不同。热值与燃料是否完全燃烧无关。 2.单位：常用的热值单位，J/kg（固体燃料和液体燃料），或J/m3（气体燃料） 3.公式：q=Q放/m(固体）；q=Q放/v(气体） 4.热量计算：在解题时，热值一般为已知量，需要通过公式求解放出的热量或者燃料的质量。往往与比热容结合考查。 求放出热量： 求燃料质量： 二、热机效率 1.定义：热机运转中，对外做的有用功与燃料完全燃烧所释放的能量的比值。通常用百分数表示，符号。 2.表达式 或 3.热机能流图（如右图所示） 4.提高热机效率的方法 ①使燃料尽可能完全燃烧；②减少热量的损失 ③减少机械摩擦（增加润滑）；④废气利用 【易错点】 热值反映了燃料燃烧特性，即不同燃料在燃烧过程中化学能转化为内能的本领大小，是一个理想量，只与燃料的种类有关，与燃料是否完全燃烧无关，不随质量、体积的变化而变化。 【规律总结】 由于在热机工作过程中一定伴随着化学能转化为其他形式的能量，也就是说化学能不能完全转化为有用机械能，所以η<1。 热机的效率的计算一般有两种方法，一种是有用功与总功的比值，第二种是根据能流图进行计算。在很多热机效率类题型中，Q吸往往通过比热容计算，Q放往往用热值计算。 【典例分析】 （2021·黑龙江中考真题）小琦家新安装了一台容积为0.5m3的太阳能热水器，加满水后，经过4h阳光的照射水温由原来的25℃升高到45℃（已知:水的比热容c=4.2×103J/（kg·℃）、焦炭的热值q=3.0×107J/kg、水的密度ρ=1.0×103kg/m3）。问: （1）在这4h内水吸收的热量为多少焦耳 （2）若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少千克的焦炭 【思路小结】 （1）热机效率的高低与热机做功的多少、做功的快慢无关；提高热机效率的途径是减少热机中的各种能量损失，即减少燃烧过程中的热量的损失和减少机械能的损失。 （2）在试题中与比热容计算和热值计算混合考查为高频考点。 【真题操练】 1．（2020 江苏无锡）煤炭是一种重要能源。为判断煤炭品质的优劣，最科学的方法是检验煤炭的（ ） A．比热容 B．密度 C．热值 D．温度 2．（2019 湖北）下列关于热机、热值的说法正确的是 A．汽油机、柴油机都有火花塞和喷油嘴这两个关键部件 B．某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比叫这种燃料的热值，单位是kg/J C．柴油机工作的效率是35%，说明它工作时柴油燃烧释放的能量65%转化为有用功 D．四冲程内燃机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的 3．（2021 朔州市九年级月考）下列关于热值和热机效率的说法中正确的是（ ） A．使燃料充分燃烧，可以增大热值 B．设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施 C．柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大 D．效率越高的热机，消耗的燃料越少，从而节约能源，减少污染 4．（2021·湖南郴州·中考真题）小明用酒精灯将质量为100g、初温为20℃的水加热到90℃（未沸腾），共燃烧了7g酒精[c水=4.2103J/（kg℃，酒精的热值为q=3107J/kg]。则（ ） A．水吸收的热量是2.94×107J，效率为14% B．水吸收的热量是2.94×104J，效率为14% C．水吸收的热量是2.94×107J，效率为1.4% D．水吸收的热量是2.94×104J，效率为1.4% 5．（2018 青海西宁）古语道:“人要实，火要虚”。此话的意思是说做人要脚踏实地，才能事业有成；可燃物要架空一些，才能燃烧更旺。“火要虚”的目的是 A．提高了可燃物的利用率 B．降低了可燃物的着火点 C．能使可燃物完全燃烧 D．增大了可燃物的热值 6．（2021 ... ...
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