文档内容
第十四章 内能的利用
14.2 热机的效率
一、学习目标
1.从生活中体会不同燃料释放热的本领不同，建立热值的概念；能简单计算燃料释放出的
热量 。
2.能说出热机工作时燃料释放的能量的主要流向；知道什么是热机效率；如何提高热机效
率。
二、学习过程
一）、知识点梳理
知识点一 热值
1、定义： ，叫作这种燃料的热值。
物理意义： 。
2、单位： ，符号是
3、关于热值的理解：
① 对于热值的概念，要注重理解三个关键词“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。
1kg是针对燃料的质量而言，如果燃料的质量不是1kg，那么该燃料完全燃烧放出
的热量就不是热值。某种燃料：说明热值与燃料的种类有关。完全燃烧：表明要完
全烧尽，否则1kg燃料化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。
② 热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能
转变成内能的本领大小，也就是说，它是燃料本身的 ，只与 有关，
与燃料的形态、质量、体积等均无关。
3、公式：Q＝mq（q为热值） 气体燃料完全燃烧放出热量的计算公式为Q=qV
实际中，常利用Q ＝Q 即cm(t-t)=ηqm′联合解题。
吸 放 0
3、酒精的热值是 3.0×1 0 7 J/k g，它表示： 。
煤气的热值是 3.9×1 0 7 J/ m 3，它表示： 。
4、 火箭常用液态氢做燃料，是因为： 。
知识点二 热机效率
热机的效率：
公式：η=W / Q = W /qm
有用 总 有用
提高热机效率的途径：使燃料充分燃烧
尽量减小各种热量损失
机件间保持良好的润滑、减小摩擦。
二)、例题 练习例1、煤油的热值为4.6×107J/kg，其物理意义是 ，当煤油的质量减少为原来的
一半时，剩余煤油的热值为 J/kg。
练1.1、关于燃料的热值，以下说法中正确的是（）
A： 燃料燃烧时，质量越大，热值越大
B： 燃烧1kg某种燃料放出的热量叫做这种燃料的热值
C： 燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关
D： 燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小
练1.2 、将一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的（ ）
A： 热值、密度和比热容都不变
B： 热值、密度、比热容都变为原来的三分之二
C： 热值变为原来的三分之二，密度、比热容不变
D： 热值不变，密度、比热容变为原来的三分之二
例2、千帆竞渡，百舸争流。在当今能源科技日新月异的背景下，“可燃冰”作为一种潜
力巨大的清洁能源，同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说
明“可燃冰”的 很大。以10倍的关系计算，500g“可燃冰”完全燃烧放出的热量为
J。这些热量可以使 kg的水从20℃加热至100℃。［c水＝4.2×103J/（kg∙℃），q
煤气＝4.2×107J/kg］
练2.1、天然气的热值是8×107J/m3，表示1m3的天然气放出 的热量为8×107J，如果
燃烧3m3的天然气，则它的热值为 。
练2.2、质量为70g的酒精完全燃烧，放出的热量为 J，它与质量为 kg的水，
温度由30℃降到20℃放出的热量相等。［q酒精＝3.0×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg∙℃）
］
例3、小丹学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来研究煤油和酒精热值的大小关系。
他实验时组装了如图所示的两套完全相同的装置，燃烧了质量相等的煤油和酒精，加热两
个烧杯中质量相等的水，并记录杯中水的初温和末温（如下表）。
（1）、通过表中记录的数据，你认为煤油和酒精两种燃料，热值较大的是 。（2）、小丹用天平测出了烧杯中水的质量及两瓶中燃料减少的质量并记录；利用公式计
算出水吸收的热量。他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和酒精的热值。你认为他的
实验结果 （选填“准确”或“不大准确”），理由是：
。
练3.1、小明和小华学习了燃料的热值后，他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油
热值的大小关系。他们组装了如图所示的装置进行实验，为了保证实验结论的可靠性，下
列措施不合理的是（ ）
A： 两杯水的质量应相等 B： 两杯水的初温应相等
C： 两种燃料质量应相等 D： 燃料燃烧时间应相等
练3.2、如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内的液体
质量也相同，下列说法正确 的 是 （ ）
A： 比较不同液体的比热容，可以选择甲乙两图
B： 比较不同液体的比热容，可以选择乙丙两图
C： 比较不同燃料的热值，可以选择乙丙两图
D： 比较不同燃料的热值，可以选择甲乙两图
练3.3 、某同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大
小关系。他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并添加适量的相同质量的
煤油和菜籽油，每隔1分钟记录了杯中水的温度直至燃料烧尽（见表）。（1）、在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是（甲图中）：先调整固定 的位
置，再调整固定 的位置（选填“A”或“B”）。
（2）、为保证实验结论的可靠性，实验时应控制水的 、 相同。
（3）、通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 。
例4、甲、乙两汽车，甲的汽油机效率比乙的汽油机效率高，这表明（ ）
A： 甲做功比乙多 B： 以相同的牵引力行驶相同的路程，甲耗油比乙少
C： 甲消耗的汽油比乙少 D： 甲做功比乙快
练4.1 关于热机效率，下列说法正确的是（ ）
A： 蒸汽机的效率通常高于汽油机的效率
B： 有些新型燃料汽车实现了零排放，其效率达到100%
C： 热机效率不一定小于100%
D： 即使无摩擦的道路，汽车发动机的效率也无法达到100%
练4.2 下列说法中正确的是（ ）
A： 功率越大的机器做功一定越快
B： 热机做的有用功越多，热机效率越大
C： 燃料燃烧释放的热量越多，燃料的热值越大
D： 使用滑轮组不仅省力而且省功
例5、汽油机工作时的热损失情况是：汽缸散热损失30%，废气带走35%，机械摩擦损耗
10%，则完全燃烧2g汽油（热值为4.6×107J/kg）获得的机械能是（ ）
A： 2.76×104J B： 3.22×104J C： 0.92×104J D： 2.3×104J
例6、下列关于能的说法正确的是（ ）A： 能量的单位与功的单位不同
B： 悬挂着的物体因为没有做功，所以没有能
C： 在空中飞行的子弹，具有做功的本领，所以具有能
D： 一个物体具有机械能，则这个物体一定既具有动能，又具有势能
练6.1 、焦耳是英国著名的实验物理学家，人们为了表达对他的敬意，将功和能量的单位
叫做焦耳。关于物理量单位下列说法正确的是（ ）
A： 物体做功1焦耳，表示有1焦耳的能量发生了转化
B： 物体功率1瓦特，表示物体能量转化快慢是1焦耳每小时
C： 物体吸热1焦耳，表示1千克的物体温度会升高1℃
D： 物体内能增加1焦耳，表示物体吸收热量1焦耳
例7、.某油田向某地输送天然气超过800亿立方米。已知天然气的热值为3.2×107J/m3，c
水
=4.2×103J/(Kg·℃)。
（1）从物理角度来看，每输送100m3的天然气就相当于输送了多少能量？
(2)若100m3的天然气完全燃烧放出的热量的80%被水吸收，可以使质量为多少的水从20℃
升高到100℃？
