第14章内能的利用。
14.2 热机效率。
1. 热机的效率。
知识点回顾】
1）定义：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率，其表达式为：．由于热机在工作过程中总有能量损失，所以热机的效率总小于1．
2）热机在工作过程中造成能量损失的因素有：
燃料很难全部燃烧；
排出的废气带走能量；
热机部件要散热；
克服运转机件之间的摩擦消耗能量．
3）提高热机效率的方法：
尽量让燃料充分燃烧；
设法利用废气的能量；
减少能量损失；
保证良好的润滑．
命题方向】第一类常考题：
为了节约能源，需提高热机的效率，下列措施中不能提高热机效率的是（ ）
a．尽量使燃料充分燃烧。
b．尽量增加热机的工作时间。
c．尽量减少废气带走的热量。
d．尽量减少热机部件间的摩擦。
分析：要解决此题，需要掌握热机的效率的概念．热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比．比值越大，效率越高．
解：热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比．所以减少热量的损失可以提高热机的效率．所以使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失，提高效率．
增加热机的工作时间，并不能减少热量的损失，所以不能提高热机的效率．
故选b．点评：此题通过考查影响热机效率的几个因素，考查了学生对热机效率的理解．要知道要想提高热机的效率，就要减少热量的损失．
第二类常考题：
关于热机的效率，下列说法中正确的是（ ）
a．热机做的有用功越多，效率一定越高。
b．热机消耗的燃料越少，效率一定越高。
c．热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高。
d．热机做功越快，效率一定越高。
分析：热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比．功率是表示物体做功快慢的物理量．
解：热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比；当热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高；当热机消耗的燃料一定，做的有用功越多，效率就一定越高；故选项a、b错误；
热机做功越快，表示热机的功率越大，与效率无关；故选项d错误；
故选c．点评：本题主要考查了热机的效率以及影响热机效率的因素，并且考查了热机效率与功率的区别．
解题方法点拨】
对于热机效率可与机械效率进行对比理解，热机效率是衡量热机性能好坏的一个重要参数，要提高热机的效率就是要提高热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，并且热机的效率总小于1．
2. 燃料的热值。
知识点回顾】
1）概念：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值，用q来表示，于气体燃料而言，热值的定义是1m3的某种燃料完全燃烧时放出的热量．热值是燃料的一种属性．
2）单位：焦/千克（j/kg），读作焦每千克．
3）公式：q=mq（m为燃料的质量，q为燃料的热值，q为燃烧放出的热量）．
4）热值的物理意义：热值表示一定质量的燃料在完全燃烧时所放出的热量的多少，如木炭的热值为3.40×107j/kg．
同种燃料的热值相同，不同种燃料的热值不同．
命题方向】第一类常考题：
对于燃料的热值，下列说法中，属于正确理解的是（ ）
a．燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比。
b．燃料的热值跟燃料的质量成正比。
c．容易燃烧的燃料热值一定大。
d．就某种确定的燃料而言，它的热值是一个确定的值，跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关。
分析：本题主要考查了解热值的定义及其物理意义．
解：燃料的热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关，a、b、c不符合题意，d正确．
故选d．点评：本题的解题关键是知道热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关．
第二类常考题：
可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力．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
热值。很大．以10倍的关系粗略计算，1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为
4.2×l08
j，这些热量可以使
kg的水从20℃加热至100℃[c=4.2×103j/（kg℃）q煤气=4.2×107j/kg]．
分析：（1）1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫这种燃料的热值；
2）利用q放=mq求出1kg煤气完全燃烧放出的热量，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的10倍，据此求1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量；
3）由题知，q吸=q放，而q吸=cm△t，知道水的比热容、水的初温和末温，可求水的质量．
解：（1）在同等条件下，“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”的热值很大；
2）1kg煤气完全燃烧放出的热量：
q放=mq=1kg×4.2×l07j/kg=4.2×l07j，1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量：
q放′=10q放=10×4.2×l07j=4.2×l08j；
3）由题知，q吸=q放′=4.2×l08j，q吸=cm△t，故答案为：热值；4.2×l08；1250．
点评：本题考查了学生对燃料的热值、燃料完全燃烧放热公式、吸热公式的掌握和运用，因条件已给出，难度不大．
解题方法点拨】
1）燃料的热值指的是1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，是燃料本身的一种特性，它与燃料的质量以及燃烧条件无关．（2）燃料燃烧越充分，只能说越“接近完全燃烧”，燃烧效果越好，而不能说热值越大．
3）只有在完全燃烧时放出的热量才是这种燃料的热值，如果没有完全燃烧，放出的热量要比热值小．
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