文档文本内容
第3 节 热机的效率
课标要点
1. 理解燃料热值的概念、单位、物理意义，知道热值是燃料的固有特性；
2. 掌握固体、液体、气体燃料的热值计算公式，能进行简单计算；
3. 了解燃料燃烧的能量损耗途径，理解热机效率的定义；
4. 掌握热机效率公式，熟练完成热机效率综合计算题；
5. 知道提高热机效率的方法，了解热机对环境的影响。
学习重难
点
重点：燃料热值的概念与计算；热机效率公式及相关计算。
难点：理解热值是燃料特性；区分燃料完全燃烧放热、有效利用机械能、损耗能量；热机效
率综合计算。
知识点
燃料的热值
1. 定义
1kg（或1m³）某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。符号：q。
第十四章
内能的利用
关键词：完全燃烧（充分燃烧，无燃料残留）。
2. 单位
（1）固体、液体燃料：J/kg；
（2）气体燃料：J/m³。
3. 计算公式
（1）固、液体燃料完全燃烧放热：Q放=mq
（2）气体燃料完全燃烧放热：Q放=Vq
4. 物理意义（必考表述）
例：酒精热值3.0×107J/kg，表示：1kg 酒精完全燃烧放出的热量是3.0×10⁷J。
5. 热值的特性（易错重点）
热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积、燃烧是否充分、是否燃烧
均无关。
随学随练
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．某种燃料在燃烧时放出的热量与其质量之比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
2．（25-26 九年级上·上海浦东新·阶段检测）我们把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种
燃料的热值。下表是一些燃料的热值。下列选项正确的是（ ）
燃料
热值
燃料
热值
焦炭
3.0×107J/kg
柴油
4.3×107J/kg
酒精
3.0×107J/kg
汽油
4.6×107J/kg
A．0.5kg 的汽油的热值是2.3×107J/kg
B．热值为3.0×107J/kg 的燃料一定是酒精
C．燃料越接近完全燃烧，燃料的热值就越大
D．0.5kg 的焦炭完全燃烧放出的热量是1.5×107J
3．（25-26 九年级上·福建厦门·阶段检测）氢能是新能源利用的新潮流，加快氢能产业发展成为实现“碳达
峰、碳中和”的重要举措。市场上的某品牌氢能自行车，一次性充满0.02kg 氢气，2h 匀速骑行50km ，氢气
特别提醒：
1. 燃料燃烧不充分，只是放出热量变少，热值不变；
2. 热值越大，代表相同质量燃料完全燃烧放热能力越强。
热值为
8
1.4 10 J/kg
´
。氢气完全燃烧产生的热量是______J，选用氢气做燃料是因为氢气的_____大。
知识点
热机的效率
1. 燃料的有效利用
（1）燃料的利用率
有效利用的热量与燃料完全燃烧放出总能量的比值，叫做燃料的利用率；
计算公式：
%
100
´
放
利用
Q
Q
（2）影响燃料利用率的因素
①燃料未完全燃烧；②高温烟气带走的热量；③被容器、炉具、周围的空气等吸收的热量。
（3）提高燃料利用率的途径：
①让燃料尽可能充分燃烧，如将煤研磨成粉状，加大进风量等；
②减少热量损失，如加大有效受热面积等。
2. 内燃机中燃料燃烧的能量流向图
3. 热机效率
（1）定义：用来做有用功的热量与燃料完全燃烧放出的热量的比值。
（2）计算公式：
%
100
´
总
有用
Q
Q
对热机而言，其中用来做有用功的能量Q 有用等于热机对外的有用功W 有用，故热机的效率公式又可写成：
%
100
%
100
´
´
qm
W
Q
W
有用
总
有用
。
（3）物理意义：热机的效率表示使用热机时对燃料的利用率的高低，因此热机的效率是热机性能的一个重
要指标。
（4）常见热机效率：蒸汽机6%—15%，汽油机20%—30%，柴油机30%—45%。
4. 提高热机效率的主要途径
（1）改善燃烧的条件，使燃料尽可能充分燃烧（将煤磨成煤粉，用空气吹进炉膛，使之更充分燃烧）；
（2）减少各种热量损失（I. 加大受热面积，以减少烟尘废气带走的热量；II. 使用较好的保温材料，减少
热损失）；
（3）在热机设计和制造上，采用先进的技术；
（4）保障良好的润滑，减少机械摩擦。
随学随练
1．（25-26 九年级上·山东德州·阶段检测）下列关于燃料的热值与热机的效率的说法，正确的是（ ）
A．10kg 无烟煤的热值比1kg 无烟煤的热值大
B．燃料的热值越大，完全燃烧放出的热量越多
C．一般情况下，汽油机比柴油机的效率高
D．工作相同时间，柴油机的效率越高，消耗的燃料越少
2．如图是某汽油机的能量流向。在未来的汽车市场，零碳内燃机采用绿氢等零碳燃料，在全生命周期可实
现零碳排放，未来前景可观。下列有关说法错误的是（ ）
A．零碳内燃机比普通内燃机更环保
B．汽车尾气中的“汽油味”越浓，说明燃料燃烧得越充分
C．在该汽油机的能量损失中，废气带走的热量最多
D．由图可知该汽油机的效率是28%
3．（25-26 九年级上·河北石家庄·期末）小明使用家中的燃气热水器将质量为30kg 的水加热，温度从20℃
升高30℃，该热水器消耗了
3
0.1m 的天然气。水吸收的热量为______J，该燃气热水器的效率为______[已知
水的比热容为
3
4.2 10
´
J/（kg·℃）天然气的热值为
7
3
4.2 10 J / m
´
]
4．（25-26 九年级上·江苏南京·期末）汽油机工作的______冲程将燃料燃烧释放的内能转化为机械能。完全
易错提醒
1. 效率是比值，无单位，用百分数表示。
2. 热值高低与热机效率无必然联系；热值大不代表效率高，且热机效率小于100%（存在能量损耗，无
法完全利用）；
3.效率越高，代表燃料能量利用率越高，越节能。
燃烧0.3kg 的汽油，可以放出______J 的热量。若放出热量的70%被质量为100kg、初温为20°C 的水吸收，
则水的温度可以升高______°C。[
3
4.2 10 J/kg
c
´
×
水
℃，
7
4.6 10 J / kg
q
´
]
题型
对热值和热机效率的理解
判断技巧
热值只看燃料种类，质量、燃烧充分度、是否燃烧、放热多少，均不改变热值大小。热机效率
看比值中“有用功占总能量的比例”，不看做功多少或放热多少，只要总损耗不可避免，效率一定小于1。
活学活用
1．（24-25 九年级上·福建南平·阶段检测）甲、乙两种燃料完全燃烧放出的热量与质量的关系图像如图所示，
下列说法正确的是（ ）
A．甲燃料的热值小于乙燃料的热值
B．完全燃烧甲、乙两种燃料加热同一锅水至沸腾，所需乙燃料的质量更小
C．完全燃烧相同质量的两种燃料，甲放出的热量更多
D．使用甲燃料的热机效率一定高，但是热机效率肯定小于100%
2．（25-26 九年级上·内蒙古赤峰·期末）如图所示，在跨学科实践中，小明制作了一个简易的热机模型-“蒸
汽船”。他在铜制容器中盛入一定量的水之后安装在“船体”上，用酒精灯对铜制容器底部加热，一段时间后
容器内水温升高产生的水蒸气沿铜管向右喷出，“蒸汽船”向左行驶，下列说法正确的是（ ）
A．酒精燃烧过程中，其热值不断减小
B．“蒸汽船”在向左运动时主要将内能转化为机械能
C．酒精在燃烧的过程中不断放热，将内能转化为化学能
D．水在沸腾时会有热量的散失，不遵守能量守恒定律
题型
比较不同燃料的热值
解题方法
直接利用热值概念判断，只要燃料种类不变，热值不随质量、燃烧程度改变，遇到热值变化的错误选
项直接排除。
实验通常采用控制变量法，常用两种思路：
1. 相同质量的不同燃料完全燃烧，加热相同质量、相同初温的水，比较水温升高的多少，水温升得越高，
说明燃料放出热量越多，热值越大；
2. 让不同燃料加热水到相同温度，比较消耗燃料的质量，消耗燃料质量越小，热值越大。
解题方法：确认控制变量是否正确，根据实验现象判断热值大小，注意必须保证燃料完全燃烧，否则结果
会有误差。
活学活用
3．如图所示，是“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”的实验。取5g 酒精和面巾纸碎片，分别放入
两个燃烧皿中，点燃后对装有30g 水的试管加热。关于该实验，下列说法中正确的是（ ）
A．必须同时点燃酒精和面巾纸碎片
B．需要记录的数据是加热前的水温和燃料燃尽时的水温
C．通过比较燃料燃烧的时间来比较燃料放出的热量多少
D．燃料充分燃烧后水吸收的热量与燃料质量的比值等于燃料的热值
4．A、B 是常用的两种液体燃料，其完全燃烧释放的热量Q 与质量m 的关系如图所示，由此可知A 燃料的
热值________B 燃料的热值（选填“大于”“小于”或“等于”）。这两种液体燃料在燃烧过程中，将化学能转化
为________能。现有A 燃料2kg，用去1kg，则剩余A 燃料的热值将________（选填“变大”“变小”或“不
变”）。
5．（25-26 九年级上·辽宁营口·阶段检测）小明采用如图所示的装置探究“比较质量相等的不同燃料燃烧时
放出的热量”。
燃料
加热前水温/℃
燃料燃尽后的水温/℃
酒精
25
65
纸片
25
44
(1)探究过程中，要控制两套装置中燃料的质量和烧杯中水的________和________相等；
(2)实验时，可以通过比较________________（选填“加热时间”或“水升高的温度”）来比较酒精和碎纸片放
出热量的多少；
(3)从表格中数据可以发现，质量相同的酒精和碎纸片都充分燃烧后，________放出的热量多；
(4)通过实验表明，质量相等的不同燃料，充分燃烧所放出的热量一般是________（选填“相同”或“不同”）
的；
(5)在学习时，我们把燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量之比（Q
m ）称为热值，用q 表示，这里定义热
值的方法，我们称为比值法，热值是能够燃烧的物质的属性。下列用比值法定义，并反映物质属性的物理
量有：________（填写序号）。
①速度 ②功率 ③密度 ④压强
题型
加热效率的计算
计算逻辑明确如下：
对于固体、液体燃料，燃料完全燃烧放出的总热量为𝑄放=𝑚q
对于气体燃料，燃料完全燃烧放出的总热量为𝑄放=𝑉q
被加热物体吸收的有用热量为𝑄吸=𝑐mΔt
加热效率为𝜂=
𝑄吸
𝑄放×100％
计算时注意区分吸收热量和放出热量，理清已知量对应关系即可。
活学活用
6．探究某物质熔化和沸腾的实验如图甲所示，把100g 某种固体碾碎放入试管中，插入温度计，再将试管
放在装有水的烧杯中加热（物质在相同时间内吸收的热量相等）。根据实验数据画出的图像如图乙所示，
从开始加热到实验结束的10min 内消耗4g 酒精，酒精的热值
7
3.0 10 J/kg
´
，这种物质的液态比热容
3
1.5 10 J / kg
C
c
´
×°
，下列选项错误的（ ）
A．该物质在第5min 末的内能大于第4min 末的内能
B．在AB 段和BC 段，该物质吸收的热量相同
C．该物质固态时的比热容为
3
3.0 10 J / kg
C
´
×°
D．该装置能量的转化效率为30%
7．有一款新型智能家用燃气热水器，正常工作1min，可使6kg 的水温度升高25℃，消耗燃气0.02m3。该
过程中，水吸收的热量为____________ J，该燃气热水器的加热效率为________ 。[c 水＝4.2×103J/
（kg•℃），燃气的热值为：3.5×107J/m3]
8．（25-26 九年级上·贵州铜仁·阶段检测）某物理兴趣小组的同学用天然气灶给20kg 的水加热，同时他们
绘制了加热过程中水温随时间变化的图像，如图所示。若6min 内完全燃烧了
3
0.2m 的天然气，求：
［
3
4.2 10 J /
C
c
kg
´
×°
水＝
（
）），
7
3
4.2 10 J / m
q
´
天然气＝
］
(1)0.2m3的天然气完全燃烧放出的热量；
(2)6min 内水吸收的热量；
(3)天然气灶烧水的加热效率。
题型
热机效率的计算
解题关键：理清总能量和有效输出的能量：燃料完全燃烧放出的热量Q 放是总能量，热机对外输出的机械功
W 是有效利用的能量，再代入效率公式计算即可。
活学活用
9．（25-26 九年级上·新疆巴州·期末）一台汽油机，在某段工作时间内消耗2kg 汽油，对外输出有用机械能
为
7
2.76 10 J
´
，可知该汽油机工作时的效率为（已知汽油的热值为
7
4.6 10 J / kg
´
）（ ）
A．30%
B．40%
C．48%
D．60%
10．（25-26 九年级上·甘肃临夏·阶段检测）高速行驶的汽车突然刹车，车内的人由于______身体会向前倾，
驾驶员通过踩刹车可以使行驶中的汽车突然停止，说明力可以改变汽车的_____。小明一家驾车旅行，（1）
加油时，闻到汽油味，说明分子在____________；（2）图示为车发动机的一个冲程，其能量转化情况是
______；（3）若车的总质量为1.5t，匀速直线行驶9km，所受阻力为车重的0.1 倍，完全燃烧汽油1L，则
1L 汽油完全燃烧放出的热量是____J，车所受牵引力是______N，车的工作效率是___%。（ρ 汽油
=0.8×103kg/m3；q 汽油=4.5×107J/kg；g 取10N/kg）
11．（24-25 九年级上·山西朔州·期末）随着新能源政策的引导及并网等技术的发展，我国风力发电开发走
在了世界前列。某地有一风力发电站，其中一台风力发电机1s 内提供的电能约为
4
1.8 10 J
´
，1 年内提供的
电能约为
11
4.8 10 J
´
。求：
(1)若该风力发电机1s内提供的电能全部转化为内能，并有70％被水吸收，可以使100g、5℃的水升高多少℃？
[
3
4.2 10 J/ kg
c
´
×
水
(
℃)]
(2)若该风力发电机1 年内提供的电能改由火力发电机来提供，且火力发电机工作时煤炭燃烧产生的热量约
40％转化为电能，则需要完全燃烧多少千克煤炭？（
7
3.0 10 J/kg
q
´
煤
）
题型
热机燃料能量走向分析
热机燃料燃烧放出的能量，只有一部分用来做有用功，能量主要走向包括：克服机械摩擦消耗的能量、
机械散热损失、废气带走的热量，其中废气带走的能量占比最大。据此可以分析出，减少各类能量损失是
提升热机效率的核心思路。
活学活用
12．汽车发动机一般是柴油机或汽油机，小明查看了某品牌汽车发动机的说明书后，将该汽车发动机的能
量流向制成如图所示的图表。若完全燃烧了10kg 的汽油，下列说法正确的是（ ）（汽油的热值为
7
4.6 10 J/kg
´
）
A．该汽车发动机的效率为100%
B．冷却水带走的能量最多
C．燃料燃烧时把内能转化为化学能
D．能够输出的有用功为
8
1.38 10 J
´
13．（25-26 九年级上·湖南长沙·期末）汽车发动机一般是柴油机或汽油机，完全燃烧0.5kg 的汽油能够获
得________J 能量（
7
4.6 10 J / kg
q
´
汽油
）。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，则该内燃机的效率为________。
14．（25-26 九年级上·广东珠海·期中）为加强横琴与珠海市区的交通联动，横琴第三通道工程有序推进，
施工中用到的挖掘机动力由柴油机提供。若完全燃烧3kg 柴油能释放____J 的能量，油箱中剩余柴油的热值
____（选填“变大”、“变小”或“不变”）。该柴油机能量流向如图所示，则其效率为___（柴油的热值为
7
4.3 10 J / kg
´
）。
基础通关
1．（25-26 九年级上·贵州贵阳·期末）热机效率是热机性能的重要指标，下列措施中，可以提高热机效率的
是（ ）
A．增加热机的工作时间
B．减少热机部件的摩擦
C．使用热值更小的燃料
D．增加废气带走的热量
2．（25-26 九年级上·河南周口·期末）关于热值，下列说法正确的是（ ）
A．热值与燃料的质量有关
B．热值与燃料的燃烧情况有关
C．热值是燃料的一种特性
D．燃料燃烧越充分，热值越大
3．（25-26 九年级上·山东济宁·期中）下列说法正确的是（ ）
A．燃料燃烧越充分，其热值越大
B．燃料燃烧释放的热量越多，热机效率越高
C．燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少
D．一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的密度、比热容和热值均不变
4．（25-26 九年级上·云南昆明·期末）氢燃料公交车行驶时运行平稳，无振动无噪声，零下40℃也可正常
启动运行。与传统公交车相比，最大特点是“零污染、零排放”。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被
认为是21 世纪最理想的清洁能源。（
8
1.4 10 J/kg
q
´
氢
）。下列说法正确的是（ ）
A．若氢燃料燃烧不充分，其热值会变小
B．用氢作燃料是因为氢含有的热量多
C．完全燃烧100kg 的氢能释放
10
1.4 10 J
´
的热量
D．氢燃料公交车的发动机效率可达100%
5．（25-26 九年级上·四川巴中·阶段检测）氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21 世纪最理
想的能源。氢燃料公交车行驶时运行平稳，无振动无噪声，零下40℃也可正常启动运行。与传统公交车相
比，最大特点是“零污染、零排放”。已知
8
1.4 10 J/kg
q
´
氢
，下列说法正确的是（ ）
A．选用氢作燃料是因为其含有的热量多
B．1kg 氢燃料燃烧时一定能释放出
8
1.4 10 J
´
的热量
C．氢燃料燃烧时将燃料的内能转化为机械能
D．质量为0.3kg 的氢燃料完全燃烧放出的热量为
7
4.2 10 J
´
6．下列选项可能符合汽车等热机（效率约为30%）能量流向的是（ ）
A．
B．
C．
D．
7．（25-26 九年级上·河北石家庄·期末）现代建筑房屋时为了减少房屋热量散失，最合理的措施是（ ）
A．增加窗户数量
B．使用热导率高的材料
C．减少室内外温差
D．在外墙加装聚苯隔热板
8．双燃料汽车以天然气或汽油作燃料，以下说法正确的是（ ）
A．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多
B．在压缩冲程中，燃料混合物的温度升高，内能增大
C．以天然气为燃料，汽车发动机的效率可以达到100%
D．汽油与天然气相比，燃烧时汽油对环境的污染较小
9．（25-26 九年级上·安徽六安·期末）从易拉罐开口端向罐内喷适量酒精喷雾，然后将一个空纸杯迅速套上，
将点燃的打火枪靠近易拉罐底部的小孔，纸杯就会“向上”飞去。若罐内酒精为1mg，则其完全燃烧放出的热
量为______J。（
7
3 10
q
´
酒精
J/kg）
10．（25-26 九年级上·四川广元·期中）0.5m3的天然气完全燃烧放出的热量是______ J ，（天然气的热值
q=7.0×107J/m3 ）要使100kg 的水从20℃升高到70℃水吸收的热量是______ J。
3
4.2 10 J /
c
kg
´
×
水
℃
11．（2025·甘肃平凉·二模）现代生活常采用天然气作燃料，是利用了天然气的___________大。天然气是
无色无味比空气轻的爆炸性气体，为了安全，燃气公司在天然气中添加了有特殊气味的物质，当天然气泄
漏时，人们远处就能闻到气味，这是___________现象。完全燃烧0.5m3的天然气放出的热量是___________J
（天然气的热值为
7
3
4 10 J / m
´
）
12．（25-26 九年级上·新疆吐鲁番·期中）汽油机是热机的一种，请回答以下问题。
(1)热机是利用___________能做功的机械。
(2)如图所示是某台汽油机工作时的能量流向图，其热机效率为___________%。若某次该台汽油机工作时输
出的有用的机械能为3×106J，则该次汽油机工作时所消耗的燃料完全燃烧释放的热量为___________。
(3)汽油机工作时将尾气排出气缸的冲程是___________冲程。
(4)请结合能量流向图写出一条提高该台汽油机热机效率的方法___________。
(5)随着科技的发展，人们对汽油机不断地进行改进，汽油机的热机效率___________（选填“能”或“不能”）
达到100%。
13．（25-26 九年级上·江西南昌·阶段检测）如图是一辆汽车的汽油机的能量流向图，则该汽油机的效率为
_________。增大该汽油机的工作时间，汽油机的效率_________（选填“会”或“不会”）增大。（汽油的热值
为4.5×107J/kg）
14．一台柴油机的热机效率为25%，表示的意义是___________的那部分能量，占燃料___________的能量的
25%。用这台柴油机工作时，完全燃烧2kg 的柴油可做有用功___________J。（柴油的热值为
7
4.3 10 J/kg
´
）
素养提升
15．（2026·四川宜宾·二模）某家庭一个月需用焦炭50kg，已知焦炭的热值是
7
3.0×10 J/kg ，燃烧效率为
40%。现改用热值是
7
3
7.5×10 J/m 的天然气（忽略热量的损失），若天然气的价格是3 元/m3，则他家这个月
需缴纳的费用是（ ）
A．20 元
B．24 元
C．26 元
D．30 元
16．“喝开水”通常指的是饮用经过煮沸的水，它可以促进新陈代谢、维持身体水分平衡等。如图所示，1 标
准大气压下，用煤气灶将壶中2kg、初温为20℃的水恰好加热至沸腾的过程中，煤气灶的加热效率为60%。
已知水的比热容为
3
4.2 10 J/(kg
C)
´
×°
，煤气的热值为
7
3
2 10 J/m
´
，则下列说法正确的是（ ）
A．加热过程中，水的内能和比热容均不变
B．水吸收的热量为
4
6.72 10 J
´
C．消耗的煤气完全燃烧放出的热量为
6
1.2 10 J
´
D．消耗煤气的体积为
3
0.056m
17．如图所示为便携卡式炉，它采用丁烷作为燃料。若在水壶中装入2kg 初温为25℃的水，用卡式炉加热
至100℃，消耗丁烷25g。已知c 水＝4.2×103J/（kg•℃），q 丁烷＝4.8×107J/kg，下列说法正确的是（ ）
A．加热过程中，水的温度升高，内能不变
B．水吸收的热量为8.4×105J
C．25g 丁烷完全燃烧放出的热量为1.2×109J
D．该卡式炉的加热效率为52.5%
18．（25-26 九年级上·湖北武汉·阶段检测）小华奶奶家在偏远的农村，还没用上天然气，厨房日常使用的
是罐装液化气。如果每罐可装入20kg 的液化气，液化气的热值取
7
4.2 10 J / kg
´
，则每罐液化气全部完全燃
烧放出的热量是__________J。若实际使用时液化气完全燃烧放出的热量只有50%被利用，试计算：在标准
大气压下，一罐液化气理论上可把质量为__________的水从20℃加热至沸腾。一次锅里的水烧开后，她看
到锅盖在不停地上下跳动，其原因是水蒸气的__________能转化为锅盖的__________能。
19．（23-24 九年级上·辽宁锦州·阶段检测）小明在探究冰熔化特点时，用酒精灯加热50g 的冰，每2 分钟
完全燃烧的酒精质量均为0.1g，保持加热效率不变时，冰的温度随时间变化的图像如图所示。由此可知：
冰全部熔化成水后4 分钟吸收热量为________J，实验中4 分钟酒精完全燃烧放出的热量为_______J，BC 过
程中被加热物质的内能将增加_______J。[c 水=4.2×103J/（kg·℃），q 酒精=3×107J/kg]
20．（24-25 九年级上·辽宁丹东·阶段检测）国家“西气东输”工程正源源不断地向我市输送清洁能源——天
然气。已知天然气的热值为
7
3
4 10 J / m
´
，则每输送
3
100 m 的天然气，完全燃烧后就相当于向我市输送了
___________ J 的能量。柴油机的效率___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）汽油机的效率。
21．（25-26 九年级上·甘肃酒泉·期末）如图所示，某同学在通风环境中正确操作下用燃气灶烧水。已知密
闭锅内水的质量为5kg，水的初温为20℃，当水刚好烧开时的温度为100℃，共消耗了
3
0.06m 的天然气。
已知水的比热容为
3
4.2 10 J/(kg·
)
c
´
℃天然气的热值为
7
3
4.0 10 J/m
q
´
。则以上过程中水吸收的热量是
___________J；该燃气灶烧水的效率是___________。
22．小明在水壶中装入质量为1.1kg、初温为20℃的水，放在燃气灶上加热，在标准大气压下把水加热至
恰好沸腾，消耗
3
0.021m 的天然气。已知
7
3
4.0 10 J / m
q
´
天然气
，
3
4.2 10 J / kg
c
´
×
水
(
℃)，此过程中，天然气
完全燃烧释放热量________J，该燃气灶烧水的效率为________。
23．（25-26 九年级上·贵州六盘水·期中）某款国产汽车，当它在某平直公路上以 20 m/s 的速度匀速行驶
时，每百公里的油耗为 6L，汽车行驶 300 s，该汽车消耗汽油_______L，假设该汽车在运动过程中受到的
平均阻力是 495 N，则汽油机的效率是______%（假设汽油的热值是 3.3×107J/L）。
24．（25-26 九年级上·陕西榆林·阶段检测）如图是一种便携式气炉，用瓶装丁烷气体作燃料。一次烧水时，
将1kg 初温为20℃的水加热至100℃，消耗了25g 丁烷气体，该过程中，水吸收的热量为______J，便携式
气炉的加热效率为______。水烧开后，壶盖不断向上跳动，此过程中的能量转化与四冲程汽油机的______
冲程相同。［水的比热容为
3
4.2 10 J / kg
´
×℃，丁烷的热值为
7
4.8 10 J / kg
´
］
25．（25-26 九年级上·上海普陀·期中）某种晶体在熔化时变成同温度的液体所吸收的热量与其质量的比值
叫作这种晶体的熔化热，用字母l 表示。现将质量为1kg 初温为-20℃的冰块用天然气灶加热，其温度随加
热时间变化的关系图线如图所示。已知CD 段加热时间是AB 段的两倍，相同时间内冰和水吸收热量相同，
水的比热容为
3
4.2 10 J /
·
kg
´
℃，天然气的热值为
7
3
4 10 J / m
´
。若BC 段消耗的天然气体积为0.021
3
m ，天
然气灶效率为40%，求：
(1)CD 段水吸收的热量；
(2)冰的比热容；
(3)冰的熔化热l 。
26．（25-26 九年级上·山西运城·阶段检测）如图是我国自主研制的机械狗“上班”的情景。机械狗在救援、
安防、物流等方面有着重要的作用。机械狗在水平路上可以实现负重40kg，10min 移动1.2km。机器狗的
运动利用液压系统，为使用安全，液压系统的液压油温度不能高于80˚C。为机械狗提供动力的是燃油发动
机，其消耗120kg 的燃油能提供
9
1.44 10 J
´
的有用功。求：
(1)机械狗负重移动的速度是多少；
(2)4kg 的液压油温度由30˚C 升高到80˚C 需要吸收
5
4.8 10 J
´
的热量，则该液压油的比热容是多少。
(3)该发动机的效率是多少。（燃油的热值为
7
4 10 J/kg
´
）。
迁移创新
27．（25-26 九年级上·湖北武汉·期中）燃气壁挂炉是燃烧天然气，提供生活用热。沐浴时，打开热水龙头
后，一段时间出来的是热水管道中的冷水，等冷水放完后才出热水。一个小发明解决了这一困扰——回水
器。某同学家新购置了一台带回水器且热效率为90%的燃气壁挂炉。如图，回水器内部的主要部件是一个水
泵，在沐浴水龙头下端安装一个单向阀（水不能从b 处流向a 处），要用热水时提前启动回水器，水泵便
开始工作，热水管中的水就会经单向阀流向冷水管，当热水流到单向阀处时水泵便停止工作，实现一打开
热水龙头就会出热水的目的。（忽略单向阀和水龙头间水管的长度）
(1)若不启动回水器，该同学打开沐浴水龙头，从热水管里放了3L 冷水后才出热水。已知回水器工作时水泵
抽水的速度为6L/min，则他应该将回水器每次运行的时间设置为________s。
(2)在一次沐浴时，该同学先启动回水器，等回水完成后立即打开沐浴水龙头开始沐浴，并用掉了从热水管
里流出的45L 热水。已知当时冷水的温度是15 C
° ，燃气壁挂炉的热水出水温度是45 C
° ，不计热水在管道内
的热损失。则：
①这一次沐浴一共消耗了多少
3
m 的天然气？
②沐浴时，冷热水在沐浴水龙头内混合后从水龙头里放出的水的温度是40 C
° 。这一次沐浴一共用掉了多少L
的水？
28．（24-25 九年级上·江苏镇江·期末）某油电混合动力汽车以纯油模式沿平直公路以90km / h 的速度匀速
行驶，从A 处到B 处用时1 h，发动机工作时汽油燃烧释放热量的30%用于驱动汽车匀速行驶。汽车在AB
段所受阻力恒为900 N。设汽油在汽缸内完全燃烧，且热值近似取
7
5 10 J / kg
q ´
。
(1)求A、B 两地间的距离。
(2)求在上述行驶过程中：
①牵引力对汽车所做的功；
②消耗的汽油质量。
(3)从B 处开始，司机关闭发动机，汽车滑行至C 处速度降至30km / h ，在此过程中，汽车电池电能增加
5
3 10 J
´
。
司机在C 点开启发动机和电动机一起驱动汽车行驶，CD段保持30km / h 的速度匀速行驶，所受阻力为100 N，
且CD 和AB 距离相等。若电池减少的电能全部通过电机驱动汽车行驶，不计电能转化为机械能过程的能量
损失，B、D 两个位置电池中电能相等，求汽车从C 处行驶至D 处时消耗的汽油质量。
29．（2026·广东湛江·一模）阅读短文，回答问题。
放电深度对电动车电池寿命的影响
随着新能源技术利用的普及，电动汽车已经进入千家万户，这离不开电池技术的快速发展。众所周知，电
池的使用是有寿命的，在使用过程中电池容量会不断衰减，而电池寿命的结束并非指电池的容量衰减至0%
或者不能用，而是指电池总容量衰减到设计容量的80%或者以下。
电池寿命可以用“循环寿命”来衡量，是指电池寿命结束前进行的100%全循环放电次数。很多因素都会影响
电池的循环寿命，如电池温度、充放电电流等。有研究表明，不同的放电深度也会影响电池的循环寿命。
例如，一辆电动车将电池电量从70%用到30%，则这次的放电深度为40%；再次使用前将电池充电到90%后，
又用到30%。这次的放电深度就为60%，则这两次总共完成了1 次100%全循环放电。
研究人员以不同的放电深度，对电动车电池进行充放电循环研究，得到了电动车电池100%全循环放电次数
与放电深度的关系，如图所示。由图像我们不难看出，合理规划充放电策略，可以有效延长电动车电池的
使用寿命。
(1)电池循环寿命指________________________________。
(2)小东家电动车每天使用前都充电，电量都是充到90%，行驶一天后电池电量为50%，每周需开车5 天，则
电动车的电池在一周的时间完成了________次100%全循环放电。
(3)根据文章所述，下列使用策略最有利于延长电池的寿命的是________。
A．电池用掉一点电就及时充电
B．电池用掉40%的电量时充电
C．电池用掉60%的电量时充电
D．电池用掉80%以上的电量时再充电
(4)某质量为2t 的电动汽车在行驶时能输出370V 的电压，若采用电压为3.6V 的电池包进行供电，则至少需
要________（选填“串”或“并”）联________个电池包；充满电后能供该汽车以30m/ s的速度运行500km ，若
汽车在匀速行驶时受到的阻力是总重的0.1 倍，则汽车行驶过程中的功率为________ W ，某家用燃油车质
量为2t，效率为25%，同样行驶500km ，需要消耗________ kg 汽油。（
7
4.6 10 J/ kg
q
´
汽油
，
10N/kg
g
，
结果保留到整数）
