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中小学教育(jiaoyu123.taobao.com) 教案学案课件试题全册打包小初高课
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专题 04 热机效率（第 04 期）
1．炉子的效率：
（1）定义：炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。
（2）公式：η=Q / Q = cm(t-t )/ qm′
有效 总 0
2．热机的效率：
（1）定义：用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。（2）公式：η=W
有
／Q 。
用 总
（3）意义：热机效率是反映热机工作时，燃料利用率的物理量。
（4）由于热机工作时，不可避免的要有能量损失，所以热机效率总小于1。
（5）提高热机效率的主要途径：①使燃料充分燃烧；②尽量减少各种损失；③在热机的时间和制造上，采用先
进的技术；④保证良好的润滑，较小摩擦阻力。
典型例题 【哈尔滨市南岗区2014年中考调研测试（一）物理试卷】给汽车加油时，会闻到汽油味，这是
______________现象．当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率________（填“升
高”、“不变”、“降低”）．
解析：给汽车加油时，会闻到汽油味，这是由于汽油分子在不停的做无规则运动造成的，这是扩散现象。汽油
在 发 动 机 内 燃 烧 不 充 分 时 冒 黑 烟 ， 放 出 的 热 量 就 会 减 少 ， 这
样发动机所做的有用功就会减少，机械效率
就会降低。
答案：扩散 降低
针对练习1 【江苏省南京市鼓楼区2014年中考二模】用两个玻璃杯
做 “棉纱滴水实验” 如图（a）、（b）示，过一段时间
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杯中棉纱末端有水滴出；右图是某品牌小轿车的能流图，能量转化效率为 ，用图中损失的化学能计算，
可使汽车水箱内质量为40㎏的水温度升高 ℃。[水的比热容为4.2×103J/（㎏·℃）][来源:学|科|网]
[来源:学*科*网Z*X*X*K]
1、（a） 16% 0.1 解析：能量在转化和转移时具有方向性，棉纱中的水不会沿着棉纱向上运动，会使水的
重力势能增大，不符合能量转移的方向性，a图中棉纱末端的位置比水面低，比会经过棉纱向下运动，把重力
势能转化为动能。汽车的能量转化的效率是利用有用的能量除以消耗的总能量，有用的能量是转化成的机械
能。 。损失的能量主要是内能，有16800J，
根据Q=cm△进行计算。
针对练习2 【江苏省江阴市澄东片2014届中考二模物理试题】工地上有一大型汽吊，把100t建筑材料从地
面吊到15m高处，汽车吊做的有用功为 J．在这过程中，汽吊消耗柴油的质量为2.0kg，则完全燃烧
2.0kg柴油释放的内能为 J，该过程中汽车吊的效率为 %．（柴油的热值为q=4.3×107J/kg，取
g=10N/kg）
2、 1.5×107；8.6×107；17.4 解析：由功的公式W=FS=GS=mgS=100000kg×10N/kg×15m=1.5×107J；
Q =mq=2.0kg×4.3×107J/kg=8.6×107J； 。
放
针对练习3 【广东省揭阳市揭西县2013-2014学年度第一学期期末质量检测】某锅炉用1.0 t煤可烧开水20t
（进锅水温20°），请计算该锅炉的热效率。（煤的热值2.9×107J/kg）。
3、23.2% 解析：1.0t煤完全燃烧释放的热量为： ；
20t的水从20℃升高到100℃需要吸收的热量为： ；
所以此锅炉的热效率为： 。
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1、【江苏省泰州中学附属初级中学2014届九年级3月月考物理试题】汽车发动机一般是柴油机或汽油机，它
把燃料燃烧放出的________能转化为机械能，完全燃烧0.1kg的汽油能够获得_______J的能量；（汽油的热
值为4.6×107J/kg）汽车发动机常用循环流动的水来帮助它散热，主要是利用了水的__________较大的
特点。小明同学阅读了汽车
发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图所
示的图表，请根据给出的信息，计算该内燃机的效率为 。
1、内； ；比热容；30% 解析：热机的原理是内能转化成机械能；
0.1kg的汽油完全燃烧所放出的热量为： ；由于水的比热容较
大，升高相同的温度时，水吸收的热量较多，所以用水做发动机的冷却剂；图示内燃机的效率为：
。
2、【江苏省泰州市汪群初级中学2014届九年级下学期学情检测】（6分）某中学为学生供应开水，用锅炉将
200kg的水从25℃ 加热到100℃，燃烧了6kg的无烟煤。
水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），无烟煤的热值是3.4×l07J/kg。求：
（1）锅炉内的水吸收的热量是多少?
（2）无烟煤完全燃烧放出的热量是多少?
（3）此锅炉的效率是多少?
2、(1)(2分) 6.3×107J ( 2)(2分) 2
.04×108J (3)(2分)30.9% 解析：根
据Q =cm（t-t ）求出水吸收的热量；根据
吸 0
Q =mq求出无烟煤放出的热量；根据η= 求出锅炉的效率．
放
已知：水的质量m =200kg，初温t =25℃，末温t=100℃，c=4.2×103J（/ kg•℃），无烟煤的质量m =6kg，
1 0 2
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无烟煤的热值是q=3.4×l07J/kg
求：（1）锅炉内的水吸收的热量Q =？；（2）无烟煤完全燃烧放出的热量Q =？；（3）锅炉的效率η=？
吸 放
解：（1）锅炉内的水吸收的热量：
Q =cm （t-t ）=4.2×103J/（kg•℃）×200kg×（100℃-25℃）=6.3×107J；
吸 1 0
（2）无烟煤完全燃烧放出的热量：
Q =m q=6kg×3.4×l07J/kg=2.04×l08J；
放 2
（3）锅炉的效率η= ×100%=
×100%≈30.9%．
3、【天津市武清区2014年中考一模物理试卷】(6分) 小雨同学家买了一台新的某品牌电磁炉，她想测一下这
台电磁炉的实际功率，做了如下研究：用它把2kg温度为25℃的水，加热到75℃，用时5min。[c
水
=4.2×103J/(kg·℃)]求：
[来源:Z.xx.k.Com]
（1）加热过程中，水吸收的热量是多少？
（2）如果加热过程中有70%的热量被水吸收，则此电磁炉的实际功率是多少？
3、(1) 4.2×105 J；(2)2000W
解析：（1）
（2）
4、【江苏省东台市南沈灶镇中学 2015届九年
级上学期第一次学情检测】（6分） 用锅炉将200kg水从20℃加热到100℃，消耗了6kg无烟煤。已知水的比
热容是4.2×103J/(kg.℃)，无烟煤的热值是3.4×103J/kg。求：
（1）锅炉内的水吸收的热量。
（2）无烟煤完全燃烧放出的热量。
（3）锅炉烧水时的热效率为多少。
4、 6.3×107 J 2.04×108 J 30.9% 解析：（1）Q=Cm△t=4.2×103J/kg•℃×200kg×（100℃-25℃）=6.3×107J
答：锅炉内200Kg的水吸收的热量是6.3×107J
[来源:]
（2）Q=mq=6kg×3.4×107J/kg=2.04×108J
答：无烟煤完全燃烧放出的热量是 2.04×108J
（3）
答：锅炉的效率是30.9%
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1.【湖北省宜昌市2015年初中毕业生学业考试】为节约能源，需提高热机的效率，下列措施不能提高效率的
是
A 尽量使燃料充分燃烧 B 尽量减少热机部件间的摩擦
C尽量减少废气带走的热量 D 尽量增加热机的工作时间
2.【福建省厦门市2015年中考物理试题】下列关于热值和热机效率的描述，正确的是
A．使燃料燃烧更充分，可以增大热值
B．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
C．燃料燃烧释放的热量越大，热值越大
D．热值和热机效率都是定值，与外界条件无关
3、【湖北省十堰市2015年 初中毕业生学业考
试】如图是某内燃机能量流向图，该内燃机的热机效率是：
A. 25% B.40% C.75% D.35%
4【. 贵州省黔东南州2014年中考物理试卷】如图所示为汽油机工作过程中某一冲程的示意图，此图是
冲程，有一种单缸汽油机在原有四冲程的基础上增加两个冲程，成为六冲程汽油机，也就是在原有四冲程汽
油机完成排气冲程后向气缸内喷水，水在气缸内气化成水蒸气，水蒸气膨胀对外做功，这种汽油机一个工作
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循环有六个冲程，做功 次，这种汽油机
这样设计的目的是 ．
5、【江苏省苏州市2014年初中毕业暨升学考试试卷】（6分）燃气灶烧水时，把质量为2kg、初温为20℃的水加热
到100℃，共燃烧了0.02m3天然气（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8.4×l07J/m3.求：
（1）水吸收的热量；
（2）天然气完全燃烧放出的热量；
（3）燃气灶烧水时的效率．
6、【江西省南昌市2014年初中毕业暨中等学校招生考试】某汽车的最低耗油可达0.2kg/（kW·h）。最低耗油是
指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量。（温馨提示：0.2Kg（/ kW·h）表示获得1kW·h的能量需要消耗0.2kg
的汽油 ）。已知汽油的热值为4.6×107J/kg，请
你通过这些数据写出判断该汽车发动机最高效率的办法。
7、【江西省2014年中考物理试卷】莲莲家的汽车尾部上标有“2.0T”的字样，其中“T”就是“涡轮增压”，
是利用高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转，来带动同轴的“进气涡轮”也高速旋转，从而增加
吸气冲程的进气量并增大进气气压，使汽油燃烧更充分，燃气压强更大，同时也减少了废气中的有害物质，达
到提高发动机效率和减少废气污染的目的．这辆汽车的最低油耗可达0.2kg/（kW•h），已知汽油的热值为
4.6×107J/kg．（温馨提示：最低油耗是指 燃烧
最少的汽油获得最大有用功的能量；0.2kg/（kW•h）表示获得1kW•h能量消耗0.2kg汽油）．
求：（1）0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量为多少？
（2）该汽车发动机的效率最高可达多少？（结果保留整数）
8.【2015年安徽省初中毕业学业考试 物理试
题】某家庭用燃气热水器将质量为100kg、温度为20℃的自来水加热到50℃，消耗的天然气体积为1m（3 假设
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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3.2×107J/m3.求：
（1）天然气完全燃烧放出的热量；
（2）水吸收的热量；
（3）该热水器工作时的效率。
9【. 福建省福州市2015年中考物理试题】小华用一电磁炉将质量为1kg的水【c =4.2×l03J/（kg．℃）】从20℃
水
加热到30℃，水吸收的热量是多少J，若不计热损失，加热时间为35 s，则该电磁炉的实际功率是多少W？
10【. 云南省昆明市2015年中考物理试题】（10分）木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料，对它们取不同质量进
行完全燃烧，得到了下表的数据：
燃料的质量/g 100[来源:学 200 300 400
燃料完全燃 Q ／J 1.3×106[来 2.6×106 3.9×106 5.2×106
木柴
烧放出的热
Q ／J 3.0×106 6.0×106 9.0×106 12.0×106
量[ 焦炭
[来源:.Com][来源:学,科,网Z,X,X,K]
Q /J 3.4×106 6.8×106 10.2×106 13.6×
木炭
106
（1）从表中的数据可以得到，相同质量的不同燃料，它们完全燃烧所释放的热量是____的；
对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越____。
（2）从表中的数据还可以看出，对于同一种燃料 ， 和 的比值是不变的，这个不变的比值，反
映了燃料本身的一种性质，物理学中把它称之为__ __，它是用来描述燃料完全燃烧时，释放热量能力大小的
物理量。
（3）完全燃烧0.01m3的天然气放出的热量是__ __ __ __J；如果这些热量完全用于加热水，可使__ ___kg的
水温度升高10℃；实际加热这些水所燃烧的天然气比上述要多许多，原因是用燃气灶烧水时，除了水吸收的
热量外，一部分传给了盛水的容器，另外一部分传给了__ ____ __（答一个即可）。[q =4.2×l07J／m3， C
天然气 水
=4.2×l03J/（kg．℃）]
（4）在烧水过程中，人们关心的是燃烧天然气所放出的热量中有多少被水吸收，为了衡量水吸收的热量在完
全燃烧天然气放出的热量中所占 比例，物理
中引入____来描述，我们总是希望它的值越__ __越好。
11【. 福建省漳州市2015年中考物理试卷】（8分）飞机的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，从
喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力，高空中某飞机获得1.6×105N的水平推力，以600km/h的
速度沿水平方向匀速航行1h，需要完全燃烧热值为4×107J/kg的航空煤油4000kg．求1h内：
（1）飞机的航程；
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（2）发动机所做的功；
（3）航空煤油完全燃烧放出的热量 ；
（4）发动机的热机效率．
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