2025学年九年级物理全一册《举一反三》14.2 热机效率含答案与解析 .pdf

14.2热机效率（原卷版）

本节学习目标

1.知道热值的概念；

2.会进行热值的简单计算；

3.了解热机效率的概念及提高热机效率的途径;

4.会进行热机效率的简单计算。

要点一热值及其相关计算

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热值（q）:1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫热值；热值单位是：J/kg。

（1）燃料燃虎放出热量：。放=4曲（。放是燃料放出的热量，单位是J;［是热值，单位是J/kg；成是质量，单

位是kg。）

对于热值的概念，要注重理解三个关键词：“lkg〃、“某种燃料”、“完全燃烧o1kg是指燃料的

质量，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等于热值的数值；某种燃料是指热

值与燃料的种类有关；完全燃烧意思是燃料要完全烧尽，否则1kg燃料燃烧过程中，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。

【要点诠释】

（1）燃料燃烧放出的热量与哪些因素有关：

①燃料的种类；

②燃料的质量；

③燃料是否充分燃烧。

（2）燃料完全燃烧放出热量的计算公式：Q=qm,其中m为燃料的质量，q为燃料的热值。

多些二虫M________________________________

【例】（2023•龙东）某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min,则该汽油机每分钟做功

次。如果完全燃烧500g汽油放出的热量是Jo（汽油的热值是4.6xlO7J/kg）

【变式1】（2023•宜昌）近些年来，国家大力提倡开发各种绿色可再生能源，助力实现“碳达峰、

碳中和”的战略目标。如图所示是宜昌某风电场，总装机容量5X104kW,年发电量000万度。问：

（1）该风电场年发电时间可达多少小时？

（2）如果火电站的发电效率为40%,要得到相同的电能，每年需要多少吨煤？（煤的热值为3.0X

107J/kg)

【变式2】（2023-扬州）如图所示，在估测薯片热值的实验中，小军设计了两种对水加热的方式：

方式一：薯片在烧杯中燃烧；

方式二：薯片在燃烧皿中燃烧。

（1）两种加热方式中合理的是;在进行实验时，要让薯片充分燃烧，操作是;

（2）用天平量取100g水，并测出一片薯片的质量，用上选取的方式燃尽薯片，并用温度计测出水

升高的温度，所测出的薯片热值偏,原因是

方式一方式二

【变式3】（2023-南京）使用天然气有助于碳中和目标的实现，天然气燃烧过程中，将化学能转化

为能，用天然气灶将质量为2.2kg,初温为25°C的水加热到75°C,水吸收的热量是J；若烧

水的效率为42%,此过程中完全燃烧天然气kgo:水的比热容为4.2X103J/（kg・°C）；天然气热值

为4.4Xl（TJ/kg]

要点二热机效率及其计算

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1.热机的效率：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，叫热机的效率。热机的

效率是热机性能的一个重要指标。公式：〃=竺=竺

。总Qmo

2.在热机的各种损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。

注意：热机能量的损失：①燃料未完全燃烧（完全燃烧条件：充足空气，研磨成细颗粒）；②废气排

出带走能量（废气的利用）；③克服磨擦，消耗能量（使用润滑剂，减小摩擦）。

要点诠释:

（1）热机的效率是热机性能的一个重要指标，热机的效率越高，它的机