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“燃料的热值与热机效率”考点透视
一、燃料的热值
考点1.热值的理解
例1.（热值的理解）小明在课后查阅到一些燃料的热值，将其记录如下：
燃料 热值 燃料 热值
酒精 3.0×107J/kg 柴油 4.3×107J/kg
木炭 3.4×107J/kg 氢 1.4×108J/kg
①根据燃料的热值表可以看出酒精的热值为3.0×107J/kg，它表示的物理意义是__________________。
②若1kg的木炭不完全燃料，那么其释放的热量Q______（填“>”、“<”或“=”）3.4×107J。
③质量相等的四种燃料完全燃烧后，放出热量最少的是________，选用_______为卫星运载火箭的燃
料最好。
答案：①1kg的酒精完全燃烧可以释放3.0×107J的热量；②<；③酒精；氢。
例2.（热值的大小）关于热值大小，判断下列说法是否正确？
A.燃料不完全燃烧时热值会变小（ ）
B.越容易燃烧的燃料其热值越大（ ）
C.热值越大的燃料完全燃烧时放出的热量越多（ ）
D.质量一定时，热值越大的燃料燃烧放出的热量越多（ ）
E.2kg煤的热值大于1kg的热值（ ）
F.燃料的热值是燃料本身的特性，与其他因素无关（ ）
溯本探源：①热值与燃料的种类有关；
②燃料的热值是一个常数，是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积
以及是否完全燃烧无关。
答案：A.× B.× C.×（没有考虑燃料） D.×（没有考虑燃料是否“完全燃料”）
E.× F.√
考点2.热值公式应用
例3.（利用Q=mq或Q=Vq求燃料完全燃烧释放的热量）
（1）有一箱木炭，它的质量为 10kg， 热值为 3.4×107 J/kg。若用掉一半，剩下木炭的热值为
_________ J/kg，燃烧半箱木炭最多放出热量__________J。
解析：由题可知m= 5kg， q =3.4×107 J/kg
木炭
Q=mq=5kg×3.4×107 J/kg = 1.7×108J
（2）用某型号天然气热水器烧水，完全燃烧热值为 3.2×107J/m3的天然气 0.125m3，放出热量
_______J。
解析：由题可知V = 0.125m3，q =3.2×107 J/m3
天然气
Q=Vq= 0.125m3×3.2×107 J/m3=4×106J
例4.（利用 或 求燃料质量或体积）
（1）艾灸是中华医学的瑰宝，利用艾条燃烧产生的热量刺激人体穴位，能够达到防病治病的目的。
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若艾条的热值为1.4×107J/kg，则要放出2.8×106J的热量，应完全燃烧________kg的艾条。
解析：由题可知q =1.4×107J/kg，Q=2.8×106 J
艾条
（2）沼气是一种清洁燃料，部分地区因地制宜建造沼气池，利用沼气烧水做饭。已知沼气的热值为
1.9×107J/m3，沼气完全燃烧放出的热量为3.8×107J时，需要消耗沼气________m3。
解析：由题可知q =1.9×107J/m3，Q=3.8×107J
沼气
二、热机的效率
考点1.热机效率的理解
例1.（认识燃料的利用率）如图所示是用干木材烧开水的情景。
①在生活中干木材很难做到完全燃烧，放出的热量往往比按热值计算出的要_______。
②干木材燃烧放出的热量都去哪儿了?真正被利用的是哪一部分?
③若燃料放出的热量为1000J，各部分热量如图所示，则烧水时干木材的利用率为多少?
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答案：（1）小；（2）见能量流向图；（3） 。
例2.（热机效率的理解）如图所示是某汽车四冲程汽油机中的能量流向。
（1）根据图中给出的信息，该机械的效率是_________，若工作效率按此计算，当汽油完全燃烧放
出的热量为1000J时，汽车获得的机械能是_________。
（2） 关于热机的效率，以下各种说法中正确的有_______。
A.热机所用燃料越多，效率越高 B.热机输出功率越大，热机效率越高
C.热机所做有用机械功占比越多，热机效率越高 D.汽油机的效率可以达到100%
E.热机做功越快，效率一定越高
F.热机效率高，在做功相同多的情况下，消耗的燃料更少
答案：（1）35%；350J；（2）CF。
例3.（提高热机效率的方法）以下各项措施中，能提高热机效率的有（ ）
A.使燃料充分燃烧 B.使用热值更高的燃料
C.保证良好的润滑，减小机械摩擦 D.在热机的设计和制造上，采用先进的技术
E.尽量增加热机工作时间
答案：ACD。
考点2.热机效率的相关计算
例4.（利用 或 求效率）用某煤气灶将质量为5kg的水从20℃加热到100℃，水
吸收的热量为__________J；若消耗的煤气质量为 0. 16kg，煤气灶烧水时的效率为_________。[c
水
=4.2×103/（kg·℃），q =4.2×107J/kg]
煤气
解析：①已知m= 5kg，Δt= 80℃，c = 4.2×103J/（kg·℃）
水
Q =cmΔt = 4.2×103J/（kg·℃）×5kg×80℃=1.68×106J
吸
②由题可知m = 0.16kg，q =4.2×107J/kg
煤气 煤气
Q=mq=0.16kg×4.2×107J/kg= 6.72×106J
煤气灶烧水时的效率：
例5.（烧水加热模型）用某型号天然气热水器烧水，完全燃烧热值为3.2×107J/m3的天然气0.125m3，
放出热量________J： 若该热水器的加热效率为 84%，则能将 40kg 初始温度为 20℃的水加热至
_______℃。[c = 4.2×103J/（kg·℃）]
水
解析：①由题可知：V = 0.125m3，q = 3.2×107J/kg
天然气 天然气
Q=Vq=0.125m3×3.2×107J/kg=4×106J
②已知η= 84%，Q =4×106J
总
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根据 可得：Q =ηQ =84%×4×106J = 3.36×106J
有用 总
因为m = 40kg，c = 4.2×103J/（kg·℃）
水 水
能将40kg初始温度为20℃的水加热至：t = 20℃+ 20℃= 40℃
末
例6.（热机做功模型）氢燃料具有清洁、效率高等优点，被认为是理想的能源之一，目前我国部分
城市已有多批氢能源公交车投放使用，问：[c =4.2×103J/（kg·℃），q = 1.4×108J/kg]
水 氢燃料
（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少?
（2）若这些热量恰好能供某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶5min，则该氢能源公交车
的效率是多少?
解析：（1）由题可知m =0.6kg，q = 1.4×108J/kg
氢 氢燃料
Q=mq=0.6kg×1.4×108J/kg= 8.4×107J
（2）已知公交车行驶时功率：P= 140kW=1.4×105W
行驶时间：t =5min= 300s
所以公交车行驶5min做的有用功：W=Pt=1.4×105W×300s=4.2×107J
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该氢能源公交车的效率：
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