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考向1热值
1、内能的获得——燃料的燃烧——化学能转化为内能。
2、热值
①定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与的其质量之比，叫做这种燃料的热值。
用符号“q”表示。
②定义式：q= （q为热值） （ 若燃料是气体燃料 q= ）
③单位：J/kg，读作：焦耳每千克 J/m3 读作：焦耳每立方米
酒精的热值是3.0×107J/ kg，它表示：1kg酒
精完全燃烧放出的热量是3.0×107J。
煤气的热值是3.9×107J/ m3，它表示：1m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107J。
。
[来源:Z*xx*k.Com]
④火箭常用液态氢做燃料，是因为：液态氢的热值大，体积小便于储存和运
输
解读：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，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。
典型例题【2016•江苏连云港卷】将一瓶酒精用去二分之一，则剩余酒精的密度、比热容和热值
A.都不变 B.都变为原来的三分之二
C.热值不变，密度、比热容变为原来的三分之二 D.热值变为原来的三分之二，密度、比热容不变
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【答案】A
【解析】
试题分析：密度、比热、燃料的热值都是物质的一种特性，它们的大小与物体的质量和体积均无关系。酒精用
去三分之一后，质量减少，体积减小，但物质的种类没有变化，所以密度、比热和热值都不变，故选A。
点评：比热容和热值是物质的特性，不随物体的质量、体积的大小而变化；密度是物质的一种特性，只与物质
的种类和状态有关；质量是物体的一种属性，不随物体的形状、状态、位置的变化而变化。
[来源:学&科&网Z&X&X&K]
针对练习【福建省永春第七中学2015-2016学年九年级上学期期末考试】火箭使用液态氢作为燃料主要是因
为它具有（ ）
A .
较大的比热容 B.较低的沸点 C.较
大的热值 D.较高的凝固点
针对练习2【广东省广州市荔湾区2016届九年级上学期期末考试】如图所示，甲、乙、丙三图的装置完全相同，
燃料的质量相同，烧杯内液体的初温与质量也相同，不考虑热量损失。下列选择正确的是（ ）
A．对比乙丙两图液体最终升温可以比较两种液体的比热容
B．对比乙丙两图，如果液体b最终升温较高，说明燃料1的热值较大
C．对比甲乙两图，如果燃料2的热值较高，最终乙图液体内能较大
D．对比甲丙两图，如果液体b比热容比液体a大，那么要升高相同温度，甲图装置需要时间较长
针对练习3【福建省长汀县第四中学2015～2016学年九年级上学期期末考试】把一瓶酒精倒去一半，则剩下
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的酒精( )
A.比热和热值均变为原来的一半； B. 比
热变为原来的一半，热值不变；
C.热值变为原来的一半，比热不变； D.比热和热值均不变
考向2 热机
（1）内能的利用方式：
⑴ 利用内能来加热；从能的角度看，这是内能的转移过程。
⑵ 利用内能来做功；从能的角度看，这是内能转化为机械能。
（2）热机：定义：利用燃料的燃烧来做功的装置。能的转化：内能转化为机械能
（3）内燃机：将燃料燃烧移至机器内部燃烧，转化为内能且利用内能来做功的机器叫内燃机。它主要有汽油机
和柴油机。
（4）内燃机工作的四个冲程
①冲程:活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸一
端运动到另一端的过程，叫一个冲程.
②一个工作循环:由吸气 压缩 做功 排气四个冲程组成.完成一个工作循环活塞往复两次，曲轴转动两
周，飞轮转两周，向外输出一次功.
③吸气冲程:进气门打开，排气门关闭，活塞在曲轴的带动下由最上端运动到最下端，活塞上方气缸内的体积
增大，压强减小，新鲜空气在大气压的作用下由进气门进入气缸.汽油机除吸进新鲜空气外还吸入汽油.柴油
机只吸入新鲜空气.
④压缩冲程:进气门和排气门都关闭，活塞在曲轴的带动下由最下端运动 到最上端，活塞上方汽缸内的体积
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减小，压强增大，温度升高.压缩冲程将机械能转化为内能.柴油机被压缩的体积更小，压强更大，温度更高，压
缩后的温度会超过柴油的着火点.
⑤做功冲程:进气门和排气门都关闭，汽油机在压缩冲程末时火花塞点火，混合的气体剧烈燃烧，柴油机是在
压缩冲程末喷油嘴喷出雾状的柴油，因为气缸内空气温度达到柴油的着火点，柴油立即燃烧，汽缸内的温度，
压强急剧上升，高温，高压的燃气推动活塞向下运动，连杆
带动曲轴旋转.四个冲程中只有做功·冲程实
现了人们希望的内能转化为机械能的过程.
⑥排气冲程:进气门关闭，排气门打开，活塞由下向上运动，废气随着活塞的上行被 排出汽缸.
解读：汽油机和柴油机的比较：
汽油机 柴油机
构造： 顶部有一个火花塞。 顶部有一个喷油嘴。
[来源:学|科|网Z|X|X|K][来源:Zxxk.Com]
吸气冲程 吸入汽油与空气的混合气体 吸入空气
不同
[来源: 点燃方式 点燃式 压燃式
学科网]
点
效率 低 高
应用 小型汽车、摩托车 载重汽车、大型拖拉机
相同 冲程：活塞在往复运动中从汽缸的一端运动到另一端。
点 一个工作循环活塞往复运动2次，曲轴和飞轮转动2周，经历四个冲程，做功1次。
典型例题如图是汽油机工作时的四个冲程，其中属于做功冲程的是 ( )
【答案】C
【解析】
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试题分析：汽油机在做功冲程中将内能转化为机械能，A是吸气冲程，B是压缩冲程，C是做功冲程，D是排
气冲程，故选C。
针对练习1、单缸四冲程汽油机的四个冲程的示意图如图所示。下列关于汽油机一个工作循环中四个冲程的
顺序排列正确的是
A. 丙、丁、乙、甲 B. 乙、丁、甲、丙
C. 乙、甲、丁、丙 D. 甲、乙、丙、丁
针对练习2 【福建省长汀县第四中学2015～2016学年九年级上学期期末考试】如图所示，水沸腾后会将软木
塞冲开，其能量转化情况和四冲程内燃机的哪一个工作冲程相似 ( )
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
针对练习3 【安徽省宁国市西津中学2016届春季开学摸底考试】汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成
的,如图：在此冲程中汽油机实现了_____ _能
转化为______能.若飞轮转速是1200r/min,该汽油机每秒钟内完成______个冲程.
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考向3 热机效率
(1) 燃料的利用率:被我们利用了的热量与燃料完全燃烧释放出的总能量的比值. 公式;
η=
影响燃料利用率的因素有:一是燃料不可能完
全充分燃烧，二是燃料燃烧放出的热量大部分被散失掉了，只有一小部分被有效利用.
(1)热机的效率:用来做有用功 的那部分能量
各燃料完全燃烧放出的热量之比，
η= <1
解读：热机效率较低的原因:燃料在气缸中不可能完全燃烧，燃料的化学能不能全部转化为内能，在排气
冲程时废 气带走了大部分的热量，机器发
热要散失一部分热量，④热机在运转时各部件之间存在摩擦，克服摩擦做功消耗一部分能量.
提高热机效率的方法:加强技术创新，采用先进的工艺和技术设计和制造热机，使燃料在汽缸内充分燃烧，
尽量减少各种热量散失，④使用时注
典型例题【2016•四川凉山卷】某物理兴 趣小
组的同学，用煤炉给8kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线，若在
4min内完全燃烧了1.4kg的煤，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），
煤的热值约为3×107J/kg，求：
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（1）经过4min时间加热，水所吸收的热量．
（2）煤炉烧水时的热效率．
【答案】（1）1.68×106J；（2）4%
【解析】
试题分析：（1）经过4min时间加热，水所吸收的热量：
Q =cm（t﹣t）=4.2×103J/（kg•℃）×8kg×（70℃﹣20℃）=1.68×106J；
吸 0
（2）煤完全燃烧产生的热量：Q =mq=1.4kg×3×107J/kg=4.2×107J；
放
煤炉烧水时的热效率：η= = ×100%=4%.
针对练习1【福建省长汀县第四中学2015～2016学年九年级上学期期末考试】若14千
克烟煤完全燃烧，将可以放出___________热
量，这些热量能 使__________千克20°C的冷
水烧开（烟煤的热值是3.0×107焦/千克）。
针对练习【苏州市相城区2016届九年级上学期期末考试】(5分)右表中提供的是某种型号太阳能热水器的相
关信息:在太阳照射下l0h，装满水的太阳能热水器中水温升
高60℃.水的比热容4.2×103J/(kg·℃).试计算:
（1）太阳能热水器照射l0h，热水器中水吸收的热量?
（2）如热水器所接收到的太阳能由热值为3×107J/kg的焦炭提供，需完全燃烧多少焦炭?
针对练习3历史上热机的出现 曾标志着人类
利用能源的巨大进步，早期的蒸气机是将水加热到高温，利用高温高压蒸气推动机器转动的，与现在的内燃
机相比，蒸气机的效率较低，除了机械制造的技术因素外，还有一个重要的原因是（ ）
A.内燃机所用燃料的热值高
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B.内燃机的功率大
C.蒸气机工作过程不符合能的转化规律
D.蒸气机工作时水蒸气带走了相当一部分能量
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