1. 燃料的热值是指
燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量之比
,用符号q
表示,单位是J/kg
。答案:1. 燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量之比 q J/kg
解析:
【分析】本题是考查燃料热值的基础概念题,解题时需准确识记热值的定义、符号及单位,对应题目中的三个空依次填写即可。
【解析】根据热值的定义:燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量之比叫做燃料的热值,其符号为q,单位是J/kg。
【答案】燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量之比;q;J/kg
【知识点】燃料的热值
【点评】本题属于热学的基础概念识记题,难度较低,主要考查学生对热值核心概念的掌握程度。
【难度系数】0.9
【解析】根据热值的定义:燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量之比叫做燃料的热值,其符号为q,单位是J/kg。
【答案】燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量之比;q;J/kg
【知识点】燃料的热值
【点评】本题属于热学的基础概念识记题,难度较低,主要考查学生对热值核心概念的掌握程度。
【难度系数】0.9
2. 酒精的热值是 $3.0× 10^7\ \mathrm{J/kg}$,物理意义是
1 kg酒精完全燃烧放出的热量是$3.0×10^7 J$
。答案:2. 1 kg酒精完全燃烧放出的热量是$3.0×10^7 J$
解析:
【分析】
首先明确热值的定义:单位质量(固体、液体燃料)或单位体积(气体燃料)的某种燃料完全燃烧时放出的热量,叫做这种燃料的热值。本题中酒精是液体,热值单位为J/kg,对应物理意义需结合“1kg”“完全燃烧”“放出热量”这几个关键要素,匹配题目给出的热值数值即可得出答案。
【解析】
根据热值的定义,酒精的热值为$3.0×10^7\ \mathrm{J/kg}$,其物理意义是1kg酒精完全燃烧时放出的热量为$3.0×10^7\ \mathrm{J}$。
【答案】
1 kg酒精完全燃烧放出的热量是$3.0×10^7 J$
【知识点】
燃料的热值
【点评】
本题考查热值的基本物理意义,属于概念类基础题,核心是掌握热值定义中的“单位质量”“完全燃烧”两个关键条件,难度较低。
【难度系数】
0.9
首先明确热值的定义:单位质量(固体、液体燃料)或单位体积(气体燃料)的某种燃料完全燃烧时放出的热量,叫做这种燃料的热值。本题中酒精是液体,热值单位为J/kg,对应物理意义需结合“1kg”“完全燃烧”“放出热量”这几个关键要素,匹配题目给出的热值数值即可得出答案。
【解析】
根据热值的定义,酒精的热值为$3.0×10^7\ \mathrm{J/kg}$,其物理意义是1kg酒精完全燃烧时放出的热量为$3.0×10^7\ \mathrm{J}$。
【答案】
1 kg酒精完全燃烧放出的热量是$3.0×10^7 J$
【知识点】
燃料的热值
【点评】
本题考查热值的基本物理意义,属于概念类基础题,核心是掌握热值定义中的“单位质量”“完全燃烧”两个关键条件,难度较低。
【难度系数】
0.9
3. 燃料完全燃烧放出热量的计算公式为
$Q_{放}=mq$
,热量的单位是焦
。答案:3. $Q_{放}=mq$ 焦
解析:
【分析】
本题考查燃料完全燃烧放热的基础知识点,解题时需回忆燃料完全燃烧放出热量的计算公式及热量的单位,直接对应相关基础知识作答即可。
【解析】
燃料完全燃烧放出热量的计算公式为$Q_{放}=mq$,其中$Q_{放}$表示燃料完全燃烧放出的热量,$m$表示燃料的质量,$q$表示燃料的热值;热量的单位是焦耳,简称焦。
【答案】
$Q_{放}=mq$;焦
【知识点】
燃料的热值、热量的计算
【点评】
本题为热学基础概念识记题,主要考查对燃料放热公式及热量单位的掌握,属于必须牢记的基础知识点,难度较低。
【难度系数】
0.9
本题考查燃料完全燃烧放热的基础知识点,解题时需回忆燃料完全燃烧放出热量的计算公式及热量的单位,直接对应相关基础知识作答即可。
【解析】
燃料完全燃烧放出热量的计算公式为$Q_{放}=mq$,其中$Q_{放}$表示燃料完全燃烧放出的热量,$m$表示燃料的质量,$q$表示燃料的热值;热量的单位是焦耳,简称焦。
【答案】
$Q_{放}=mq$;焦
【知识点】
燃料的热值、热量的计算
【点评】
本题为热学基础概念识记题,主要考查对燃料放热公式及热量单位的掌握,属于必须牢记的基础知识点,难度较低。
【难度系数】
0.9
4. 燃料在燃烧的过程中,
化学
能转化为内
能,也就是通常所说的释放出热量
。答案:4. 化学 内 热量
解析:
【分析】要解决这道题,需明确燃料燃烧时的能量转化规律:燃料未燃烧时储存的是化学能,燃烧属于化学反应,该过程会将化学能转化为内能,同时向外释放出热量,这是燃料燃烧的基本能量变化特点。
【解析】燃料本身储存的能量为化学能,燃烧过程中,化学能通过反应转化为内能,此过程向外释放出热量,因此三个空依次对应化学、内、热量。
【答案】化学 内 热量
【知识点】化学能与内能的转化;燃料的能量利用
【点评】本题是热学基础题,考查燃料燃烧的能量转化,侧重对基础概念的记忆,难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】燃料本身储存的能量为化学能,燃烧过程中,化学能通过反应转化为内能,此过程向外释放出热量,因此三个空依次对应化学、内、热量。
【答案】化学 内 热量
【知识点】化学能与内能的转化;燃料的能量利用
【点评】本题是热学基础题,考查燃料燃烧的能量转化,侧重对基础概念的记忆,难度较低。
【难度系数】0.8
5. 完全燃烧 10 g 某种燃料放出的热量为 $3× 10^{5}\ \mathrm{J}$,则它的热值为
$3.0×10^7\ \mathrm{J/kg}$
;完全燃烧 6
kg 该燃料能放出 $1.8× 10^{8}\ \mathrm{J}$ 的热量。答案:5. $3.0×10^7\ \mathrm{J/kg}$ 6
解析:
【分析】
本题考查热值的相关计算,解题思路为:1. 明确热值的定义式 $ q = \frac{Q_{\mathrm{放}}}{m} $,其中 $ Q_{\mathrm{放}} $ 是燃料完全燃烧放出的热量,$ m $ 是燃料的质量;2. 计算热值时,需先将质量单位换算为kg(匹配热值单位J/kg),再代入公式求解;3. 计算放出一定热量所需燃料质量时,利用变形公式 $ m = \frac{Q_{\mathrm{放}}}{q} $,代入已知热量和已求出的热值即可。
【解析】
1. 计算燃料的热值:
已知完全燃烧燃料的质量 $ m_1 = 10\ \mathrm{g} = 0.01\ \mathrm{kg} $,放出的热量 $ Q_1 = 3 × 10^5\ \mathrm{J} $,根据热值公式:
$ q = \frac{Q_1}{m_1} = \frac{3 × 10^5\ \mathrm{J}}{0.01\ \mathrm{kg}} = 3.0 × 10^7\ \mathrm{J/kg} $。
2. 计算放出 $ 1.8 × 10^8\ \mathrm{J} $ 热量所需燃料的质量:
根据变形公式 $ m_2 = \frac{Q_2}{q} $,代入 $ Q_2 = 1.8 × 10^8\ \mathrm{J} $、$ q = 3.0 × 10^7\ \mathrm{J/kg} $:
$ m_2 = \frac{1.8 × 10^8\ \mathrm{J}}{3.0 × 10^7\ \mathrm{J/kg}} = 6\ \mathrm{kg} $。
【答案】
$ 3.0×10^7\ \mathrm{J/kg} $;6
【知识点】
燃料的热值、热值的计算
【点评】
本题是热值计算的基础应用题,核心考查对热值公式的掌握和单位换算,只要牢记公式并注意单位统一,就能顺利解答,属于难度较低的基础题。
【难度系数】
0.8
本题考查热值的相关计算,解题思路为:1. 明确热值的定义式 $ q = \frac{Q_{\mathrm{放}}}{m} $,其中 $ Q_{\mathrm{放}} $ 是燃料完全燃烧放出的热量,$ m $ 是燃料的质量;2. 计算热值时,需先将质量单位换算为kg(匹配热值单位J/kg),再代入公式求解;3. 计算放出一定热量所需燃料质量时,利用变形公式 $ m = \frac{Q_{\mathrm{放}}}{q} $,代入已知热量和已求出的热值即可。
【解析】
1. 计算燃料的热值:
已知完全燃烧燃料的质量 $ m_1 = 10\ \mathrm{g} = 0.01\ \mathrm{kg} $,放出的热量 $ Q_1 = 3 × 10^5\ \mathrm{J} $,根据热值公式:
$ q = \frac{Q_1}{m_1} = \frac{3 × 10^5\ \mathrm{J}}{0.01\ \mathrm{kg}} = 3.0 × 10^7\ \mathrm{J/kg} $。
2. 计算放出 $ 1.8 × 10^8\ \mathrm{J} $ 热量所需燃料的质量:
根据变形公式 $ m_2 = \frac{Q_2}{q} $,代入 $ Q_2 = 1.8 × 10^8\ \mathrm{J} $、$ q = 3.0 × 10^7\ \mathrm{J/kg} $:
$ m_2 = \frac{1.8 × 10^8\ \mathrm{J}}{3.0 × 10^7\ \mathrm{J/kg}} = 6\ \mathrm{kg} $。
【答案】
$ 3.0×10^7\ \mathrm{J/kg} $;6
【知识点】
燃料的热值、热值的计算
【点评】
本题是热值计算的基础应用题,核心考查对热值公式的掌握和单位换算,只要牢记公式并注意单位统一,就能顺利解答,属于难度较低的基础题。
【难度系数】
0.8
6. 汽油的热值比柴油的大,这说明(
A.汽油燃烧比柴油燃烧时放出的热量多
B.汽油燃烧比柴油燃烧时产生的温度高
C.汽油比柴油含有的热量多
D.完全燃烧相同质量的汽油和柴油,汽油产生的热量多
D
)。A.汽油燃烧比柴油燃烧时放出的热量多
B.汽油燃烧比柴油燃烧时产生的温度高
C.汽油比柴油含有的热量多
D.完全燃烧相同质量的汽油和柴油,汽油产生的热量多
答案:6. D
解析:
【分析】
首先明确热值的定义:热值是单位质量的某种燃料完全燃烧时所放出的热量,它是燃料的一种特性,仅与燃料种类有关,反映燃料的放热本领。接下来逐一分析选项:A选项中,燃料燃烧放出的热量与热值、燃料质量、是否完全燃烧都有关,仅热值大无法确定放出热量多;B选项,温度高低和热值无直接关联,热值不决定燃烧温度;C选项,热量是过程量,不能说“含有热量”,表述错误;D选项,根据公式Q=mq,完全燃烧相同质量的燃料时,热值越大,放出的热量越多,符合热值的定义。
【解析】
热值是单位质量的燃料完全燃烧释放的热量,是燃料的固有特性。对各选项分析如下:
A. 燃料燃烧放出的热量Q=mq,热量多少由热值、燃料质量、是否完全燃烧共同决定,仅热值大不能说明放出热量多,错误;
B. 热值反映的是燃料放热本领,与燃烧产生的温度无直接关系,错误;
C. 热量是热传递过程中转移的能量,是过程量,不能用“含有”描述,错误;
D. 完全燃烧相同质量的汽油和柴油,根据Q=mq,汽油热值更大,因此产生的热量更多,正确。
【答案】
D
【知识点】
燃料的热值、热量的概念
【点评】
本题考查热值的基本概念,需准确理解热值的定义及热量的物理意义,属于基础概念辨析题,难度较低。
【难度系数】
0.3
首先明确热值的定义:热值是单位质量的某种燃料完全燃烧时所放出的热量,它是燃料的一种特性,仅与燃料种类有关,反映燃料的放热本领。接下来逐一分析选项:A选项中,燃料燃烧放出的热量与热值、燃料质量、是否完全燃烧都有关,仅热值大无法确定放出热量多;B选项,温度高低和热值无直接关联,热值不决定燃烧温度;C选项,热量是过程量,不能说“含有热量”,表述错误;D选项,根据公式Q=mq,完全燃烧相同质量的燃料时,热值越大,放出的热量越多,符合热值的定义。
【解析】
热值是单位质量的燃料完全燃烧释放的热量,是燃料的固有特性。对各选项分析如下:
A. 燃料燃烧放出的热量Q=mq,热量多少由热值、燃料质量、是否完全燃烧共同决定,仅热值大不能说明放出热量多,错误;
B. 热值反映的是燃料放热本领,与燃烧产生的温度无直接关系,错误;
C. 热量是热传递过程中转移的能量,是过程量,不能用“含有”描述,错误;
D. 完全燃烧相同质量的汽油和柴油,根据Q=mq,汽油热值更大,因此产生的热量更多,正确。
【答案】
D
【知识点】
燃料的热值、热量的概念
【点评】
本题考查热值的基本概念,需准确理解热值的定义及热量的物理意义,属于基础概念辨析题,难度较低。
【难度系数】
0.3
7. 小华和小明想要比较纸和酒精的热值大小。
(1)他们已经选择了一些实验器材:铁架台、火柴、烧杯、燃烧皿、石棉网、温度计。你认为还需要选择
(2)要比较纸和酒精燃烧放出热量的多少,他们应该采用的方法是(
A. 比较等质量的纸和酒精燃烧的时间
B. 比较等质量被加热物质的加热时间
C. 比较等质量被加热物质升高的温度
D. 比较等质量被加热物质的初始温度
(1)他们已经选择了一些实验器材:铁架台、火柴、烧杯、燃烧皿、石棉网、温度计。你认为还需要选择
②⑤⑥
(① 水和沙子、② 水、③ 秒表、④ 酒精灯、⑤ 酒精和碎纸、⑥ 天平,选填序号)。(2)要比较纸和酒精燃烧放出热量的多少,他们应该采用的方法是(
C
)。A. 比较等质量的纸和酒精燃烧的时间
B. 比较等质量被加热物质的加热时间
C. 比较等质量被加热物质升高的温度
D. 比较等质量被加热物质的初始温度
答案:7. (1) ②⑤⑥ (2) C
解析:
【分析】要比较纸和酒精的热值,需利用控制变量法:热值是单位质量燃料完全燃烧放出的热量,因此需控制燃料质量相同,被加热物质为同种且质量相同,通过被加热物质的温度变化反映燃料放热多少。(1)需选同种被加热物质(水)、待测燃料(酒精和碎纸)、测质量的天平;(2)通过等质量被加热物质升高的温度判断放热多少,进而比较热值。
【解析】(1)实验中需用同种液体(水)作为被加热物质,保证燃料质量相同(需天平测量),还需待测燃料(酒精和碎纸),故选择②⑤⑥。(2)等质量的纸和酒精完全燃烧,加热等质量的同种被加热物质,被加热物质升高的温度越高,说明燃料放热越多,热值越大,因此选C。
【答案】(1) ②⑤⑥ (2) C
【知识点】热值实验、控制变量法
【点评】本题考查热值比较的实验设计,核心是控制变量法的应用,需明确实验器材和物质的选择依据,难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】(1)实验中需用同种液体(水)作为被加热物质,保证燃料质量相同(需天平测量),还需待测燃料(酒精和碎纸),故选择②⑤⑥。(2)等质量的纸和酒精完全燃烧,加热等质量的同种被加热物质,被加热物质升高的温度越高,说明燃料放热越多,热值越大,因此选C。
【答案】(1) ②⑤⑥ (2) C
【知识点】热值实验、控制变量法
【点评】本题考查热值比较的实验设计,核心是控制变量法的应用,需明确实验器材和物质的选择依据,难度适中。
【难度系数】0.5
8. 如图12-7-1所示是某汽车汽油机的能量流向图,对照此图,下列说法中错误的是(

A.废气的排放所占的比例最大,减少该部分能量损失是提高热机效率的有效手段
B.冷却水能量的二次利用可以提高能量的利用率
C.若该汽油机工作时汽油没有完全燃烧,则汽油的热值会减小
D.该汽油机的能量利用率为30%
C
)。A.废气的排放所占的比例最大,减少该部分能量损失是提高热机效率的有效手段
B.冷却水能量的二次利用可以提高能量的利用率
C.若该汽油机工作时汽油没有完全燃烧,则汽油的热值会减小
D.该汽油机的能量利用率为30%
答案:8. C
解析:
【分析】
要判断各选项的正误,需结合汽油机能量流向图、热机效率、热值的概念逐一分析:首先明确热值是燃料的固有属性,与燃烧是否充分无关;热机效率是有用功与燃料完全燃烧放出热量的比值,可通过能量流向图计算;再分析各选项描述是否符合相关概念和图示信息。
【解析】
逐一分析选项:
1. 选项A:从能量流向图可知,废气带走的能量占比为33%,是能量损失中比例最大的部分,减少废气的能量损失能有效提高热机效率,该说法正确;
2. 选项B:冷却水带走30%的能量,对这部分能量进行二次利用,可减少能量浪费,从而提高能量的利用率,该说法正确;
3. 选项C:热值是燃料的固有特性,仅由燃料的种类决定,与燃料是否完全燃烧无关,因此汽油未完全燃烧时,其热值不变,该说法错误;
4. 选项D:该汽油机的能量利用率(热机效率)为:100% - 33% - 30% - 7% = 30%,该说法正确。
综上,错误的说法是选项C。
【答案】
C
【知识点】
热机效率、热值
【点评】
本题结合汽油机能量流向图考查热机效率、热值的相关知识,需准确理解热值的特性和热机效率的计算方法,属于基础概念应用类题目,难度不大。
【难度系数】
0.6
要判断各选项的正误,需结合汽油机能量流向图、热机效率、热值的概念逐一分析:首先明确热值是燃料的固有属性,与燃烧是否充分无关;热机效率是有用功与燃料完全燃烧放出热量的比值,可通过能量流向图计算;再分析各选项描述是否符合相关概念和图示信息。
【解析】
逐一分析选项:
1. 选项A:从能量流向图可知,废气带走的能量占比为33%,是能量损失中比例最大的部分,减少废气的能量损失能有效提高热机效率,该说法正确;
2. 选项B:冷却水带走30%的能量,对这部分能量进行二次利用,可减少能量浪费,从而提高能量的利用率,该说法正确;
3. 选项C:热值是燃料的固有特性,仅由燃料的种类决定,与燃料是否完全燃烧无关,因此汽油未完全燃烧时,其热值不变,该说法错误;
4. 选项D:该汽油机的能量利用率(热机效率)为:100% - 33% - 30% - 7% = 30%,该说法正确。
综上,错误的说法是选项C。
【答案】
C
【知识点】
热机效率、热值
【点评】
本题结合汽油机能量流向图考查热机效率、热值的相关知识,需准确理解热值的特性和热机效率的计算方法,属于基础概念应用类题目,难度不大。
【难度系数】
0.6
9. 如图12-7-2所示是汽油机的
做功
冲程。在压缩冲程中,是通过做功
方式增加燃气的内能。答案:9. 做功 做功
解析:
【分析】首先,需明确汽油机四个冲程的判断依据:做功冲程的核心特征是火花塞点火,燃气推动活塞向下运动,内能转化为机械能;其次,改变内能的方式有做功和热传递,压缩冲程中活塞对燃气做功,以此增加燃气内能。解题时先依据做功冲程的特征判断冲程类型,再结合压缩冲程的能量转化确定内能改变的方式。
【解析】汽油机做功冲程的标志是火花塞产生电火花,燃气推动活塞向下运动,将内能转化为机械能,因此图中所示为做功冲程;在压缩冲程中,活塞压缩气缸内的燃气,对燃气做功,机械能转化为燃气的内能,是通过做功的方式增加燃气的内能。
【答案】做功;做功
【知识点】汽油机的冲程;改变内能的方式
【点评】本题考查汽油机冲程的判断及改变内能的方式,属于热学基础知识点,难度较低,需牢记各冲程特征和改变内能的两种方式。
【难度系数】0.8
【解析】汽油机做功冲程的标志是火花塞产生电火花,燃气推动活塞向下运动,将内能转化为机械能,因此图中所示为做功冲程;在压缩冲程中,活塞压缩气缸内的燃气,对燃气做功,机械能转化为燃气的内能,是通过做功的方式增加燃气的内能。
【答案】做功;做功
【知识点】汽油机的冲程;改变内能的方式
【点评】本题考查汽油机冲程的判断及改变内能的方式,属于热学基础知识点,难度较低,需牢记各冲程特征和改变内能的两种方式。
【难度系数】0.8