内能的利用-2023年中考物理二轮复习

专题04内能的利用

目录

二「我专版面后期

【题型一】热机

【题型二】热机效率

【题型三】能量转换与守恒

二、最新模考题组练

热点题型归纳

【题型一】热机

【典例分析】

如图所示是某四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，它是（）o

A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程

【答案】B

【解析】由图可知，进气门和排气门均关闭，活塞向上运动，即为压缩冲程，故ACD不符合题意，B符合题意。

故选Bo

【提分秘籍】

1.热机：利用内能做功的机械叫热机。

热机的种类：分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。

内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。内燃机根据其所使用的燃料分为汽油机和柴油机两类。

2.内燃机的工作原理

（1）汽油机：四冲程汽油机的结构一汽缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、火花塞。

冲程一活塞在气缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。

汽油机的工作过程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。

吸气冲程一靠惯性运动，吸进汽油与空气的混合物；

压缩冲程一外界对气体做功，机械能转化为内能，气体温度升高；

做功冲程一化学能转化为内能，气体温度升高，气体对外做功，内能转化为机械能；

排气冲程一靠惯性运动，排出废气。

（2）柴油机：四冲程柴油机的结构一汽缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、喷油嘴。

柴油机的工作过程与汽油机几乎一样，但有三个区别：1）吸气冲程：汽油机吸进的是汽油和空气的混合物，柴油机吸

进的仅仅是空气；2）压缩冲程：汽油机压缩的是汽油和空气的混合物，汽油机压缩的仅仅是空气；3）做功冲程：汽

油机用火花塞点火，柴油机用喷油嘴喷油。

【变式演练】

1.（2022・湖南湘潭・统考中考真题）如图，蒸粽子时，锅盖被水蒸气顶起而发生“跳动”，下列说法正确的是（）

A.水沸腾时，温度继续升高

B.蒸锅烫手，因为它含有的温度多

C.闻到粽香，说明加热后分子才运动

D.水蒸气顶起锅盖过程的能量转化与内燃机做功冲程相似

【答案】D

【解析】A.水沸腾时，吸热温度保持不变，故A错误;

B.温度不能说“含有"，故B错误；

C.一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，温度越高无规则运动越剧烈，故C错误；

D.水蒸气顶起锅盖是内能转化为机械能，内燃机做功冲程也是内能转化为机械能，故D正确。

故选Do

2.（2022•浙江・中考真题）2022年3月，我国最大推力的氢氧发动机在北京完成首次试车。氢氧发动机为火箭腾飞提供

“硬核”动力，结构简图如图。

（1）为便于运输和储存，通常采用降温和压缩体积的方式将氢气和氧气（填物态变化名称）后分别储存于火箭

的液氢贮箱和液氧贮箱；

（2）燃料燃烧产生的高温高压气体，使发动机对火箭持续做功，直至上升到特定轨道，该过程中能量的转化是o

氧化剂泵涡轮泵燃料泵

阀门,印阀门

【答案】液化内能转化为机械能

【解析】（1）口］为便于运输和储存，采用降温和压缩体积的方式，使氢气和氧气由气态变成液态，此时发生的物态变

化是液化。

（2）⑵火箭发动机内燃料燃烧产生的高温、高压的气体，具有很大的内能，气体向后喷射从而使得火箭向上运动，故

是将内能转化为机械能的过程。

3.（2022•江苏扬州・统考中考真题）利用气球可以完成下列实验:

图1

图2图3

(1)在气球上粘上小塑料颗粒，代表宇宙中的天体，气球膨胀时，任意一个塑料颗粒周围的其他的塑料颗粒都与它

，可模拟宇宙膨胀现象。

(2)如图1所示，充满气体的气球向左喷气而向右飞出，说明，此过程发生的能量转化与图

(选填“2”或“3”)中的能量转化是一致的。

【答案】远离力的作用是相互的3

【解析】(1)口］为了形象的说明宇宙大爆炸，课本上将一个粘有小塑料颗粒的气球看成宇宙，小塑料颗粒代表宇宙中

的天体，气球膨胀时，任意一个塑料颗粒周围的其他的塑料颗粒都与它远离，表示宇宙中的天体在相互远离，这里运

用的是类比法。

(2)［2］充满气体的气球向左喷气而向右飞出，说明力的作用是相互的。

［3］充满气体的气球向左喷气而向右飞出，气球内的气体向外喷出，气体对外做功，内能转化为球的机械能，由图2可

知，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，属于压缩冲程，压缩冲程的能量转化是机械能转化为内能；由图3可知，

进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，属于做功冲程，做功冲程的能量转化是内能转化为机械能，所以充满气体的

气球向左喷气而向右飞出过程发生的能量转化与图3中的能量转化是一致的。

【题型二】热机效率

【典例分析】

中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。如图所示是某火

箭发射时的场景，目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂。火箭燃料的发展如表1所示，表2是

一些燃料的热值。

表1

第1代第2代第3代第4代

燃料偏二甲月并煤油液态氢

氧气和汽油混合

氧化剂四氧化二氮液态氧液态氧

表2

燃料热值燃料热值

汽油4.6X107J/kg煤油4.6X107J/kg

柴油4.3X107J/kg氢1.4X108J/kg

（1）使用氢作为燃料的主要优点是：和、

（2）某火箭发射时携带了3x104kg液态氢燃料，这些燃料完全燃烧最多能将多少千克初温为的水加热至沸腾?

[c*=4.2xlO3J/（kg-℃）,当地大气压为1标准大气压]

（3）氢能源车的发动机工作时将液态氢转化为氢气在气缸中燃烧。某次测试中，一辆氢能源车以70kW的功率匀速行

驶0.5h,消耗了2kg燃料，求该发动机的效率。

【答案】（1）热值大无污染；（2）1.25x107kg；（3）45%

【解析】（1）[1][2]氢作为燃料的主要优点热值大、无污染。质量相同的燃料，热值大的燃烧后释放出更多的热量。

氢燃烧后的产物是水，对环境无污染。

（2）[3]氢燃烧后释放的热量为

812

0放=mq=3xl（）4kgxl.4x10J/kg=4.2xlOJ

水吸收的热量

。吸=(^放=4.2*1()121

由

0吸=C水加（/_/o）

可知，水的质量

4.2X1012J

m-=1.25x107kg

3

c水(-0)4.2xl0J/(kg.℃)x(100℃-20℃)

（3）[4]2kg氢完全燃烧释放的热量

88

Qx=mxq=2kgx1,4x10J/kg=2.8x10J

汽车发动机做的功

W=Pt=70xlO3WxO.5x3600S=1.26X108J

发动机的效率

W

7=一垸*%

a

【提分秘籍】

1.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）燃料燃烧放出热量：。放=W；（0放是燃料放出的热量，单位是J;夕是热值，单位是J/kg；加是质量，单位是kg。）

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。

2.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

WW

一个重要指标。公式：7=—=—

Qqm

3.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）。

【变式演练】

1.（2022・山西・统考中考真题）热机的效率是衡量汽车发动机性能的关键指标。2020年9月，我国潍柴集团发布全球首

款热机的效率突破50%的商业化柴油机，这一成果的意义犹如人类历史上首次百米赛跑突破10so立志成为汽车设计师

的小明，也想设计改造发动机，使热机的效率达80%。考虑影响热机效率的因素，你认为小明可以在哪些方面改进创

新？。假如小明的设想实现了，会给我们的生活带来哪些影响？o（写出一条即可）

【答案】改良发动机结构节能（环保）

【解析】［1］为了提高热机效率，可以改良发动机结构，减少能量损失，提高内能转化为机械能的效率。

⑵假如小明的设想实现了，热机效率的提高可以减少燃油的消耗，可以节能和保护环境。

2.（2022・四川达州・统考中考真题）达州是全国三大气田之一和川气东送工程的起点，天然气资源总量3.8万亿立方米,

探明储量7000亿立方米，年外输天然气100亿立方米以上，天然气净化附产硫磺400万吨，是亚洲最大的硫磺生产基

地。天然气属于（选填“一次”或“二次”）能源。周末，玲玲在家用燃气灶煮煎蛋面时，她闻到煎鸡蛋的香

味，这是现象；若天然气完全燃烧放出的热量50%被水吸收，在一标准大气压下，烧开质量为4kg初温为

20°。的水需要n?天然气。［水的比热容为4.2xlO3j/（kg.0,天然气的热值为4.2xlO7J/m3］

【答案】一次扩散0.064

【解析】口］天然气是自然界现成存在的能源，属于一次能源。

［2］玲玲能够闻到鸡蛋的香味，是由于分子在不停地做无规则运动，属于扩散现象。

［3］因为要将水烧开，所以水吸收的热量

Q^=cm（ttd）=4.2xl03J/（kg-℃）x4kgx（100℃20℃）=1.344xl06J

而热水壶的效率为50%,所以燃料放出的热量

则消耗的天然气体积

_Qtt_2.688xlO6J

v=0.064m3

一彳-4.2x10,J/n?

3.（2022・山东日照・统考中考真题）使用天然气烧水，天然气燃烧所消耗的能转化为水的内能。小明想测

量家中利用天然气烧开一壶水的效率，他记录了水壶的容积、水的比热容和密度、当地水的沸点、天然气的热值、燃

烧的天然气体积，还应记录就可完成测量。

【答案】化学初温

【解析】口］使用天然气烧水，天然气燃烧时释放化学能，通过热传递转化为水的内能。

⑵测量家中利用天然气烧开一壶水的效率，小明需要计算天然气燃烧产生的热量和水吸收的热量，利用〃=察计算出

2放

效率；由天然气的热值、燃烧的天然气体积可以计算出。放=4%;水壶的容积、水的密度可以得到水的质量加，要计

算出。吸=c加伍-4），除了水的比热容、当地水的沸点，还应记录水的初温。

【题型三】能量转换与守恒

【典例分析】

小汽车已成为大多数家庭出行代步的工具，其发动机大多数为汽油机，下列有关汽油机的说法正确的是（）。

A.汽油机的吸气冲程吸入的是空气B.汽油机的效率一般比柴油机的效率高

C.汽油机的点火方式是压燃式D.汽油机的压缩冲程是把机械能转化为内能

【答案】D

【解析】A.汽油机的吸气冲程吸入的是空气和汽油的混合物，故A错误；

B.柴油机是压燃式，一般是柴油机的效率高，故B错误；

C.汽油机的点火方式是用火花塞点火，故C错误；

D.汽油机的压缩冲程中，活塞向上运动，压缩空气和汽油的混合物，混合物内能增大，温度升高，是把机械能转化为

内能，故D正确。

故选D。

【提分秘籍】

1.能量守恒定律：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个

物体，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变。

2.能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体，小到原子核，也无论是物理学问题还是化学、生物

学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵从能量守恒定律。

【变式演练】

1.（2022・湖南益阳・统考中考真题）下列能量转化或转移的情景中，属于能量转移的是（）

A.燃料燃烧时发热

B.用热水袋取暖

C.钻木取火

D.电动机带动水泵把地下水送到地面

【答案】B

【解析】A.燃料燃烧时，将化学能转化为内能，属于能量的转化，故A不符合题意；

B.用热水袋取暖，是热传递过程，内能从热水袋转移到其它物体向上，属于能量的转移，故B符合题意；

C.钻木取火，是克服摩擦做功，将机械能转化为内能，属于能量的转化，故C不符合题意；

D.电动机带动水泵把地下水送到地面，电动机工作时将电能转化为机械能，属于能量的转化，故D不符合题意。

故选B。

2.（2022・贵州遵义•统考中考真题）有人设想的“永动机”如图所示。下列对该装置开始转动后的分析正确的是（）

A.装置所具有的机械能始终不变

B.如果没有能量补充，装置最终会停下来

C.根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去

D.装置中小球的动能和重力势能不会相互转化

【答案】B

【解析】ABC.由于装置运转过程中需要克服摩擦做功，装置所具有的机械能会不断减小，如果没有能量补充，装置

最终会停下来，故AC错误，B正确；

D.装置中小球的动能和重力势能不断地发生相互转化，故D错误。

故选B。

3.（2022•山东荷泽・统考中考真题）水从高处流向低处后，无法自发回到同样的高度，说明能量的转化具有,

所以尽管能量是守恒的，我们仍然要节约能源。请列举一例可再生能源：o

【答案】方向性（不可逆性）风能（水能、太阳能、潮汐能等，）

【解析】[1]⑵水在高处时，由于位置较高，所以高处的水具有较大的重力势能，当水流向低处时，由于水的流速加快,

所处的位置降低，所以水具有的动能增加，重力势能减小，因此“水往低处流”是将重力势能转化为动能；水从高处流

向低处后，无法自发回到同样的高度，说明能量的转化具有方向性。比较常见的可再生能源有太阳能、水能、风能、

生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能、地热能等。

最新模考题组练

一、单选题

1.（2022・山东济南•统考一模）2022春节期间，济南市全域全时段禁售、禁燃、禁放烟花爆竹。燃放鞭炮实质上是鞭炮

内的化学物质发生爆燃，产生高压燃气瞬间冲破鞭炮的过程。这个过程和热机哪个工作冲程的原理相似（）

A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程

【答案】C

【解析】ABCD.高压燃气瞬间冲破鞭炮的过程是将内能转化为机械能，与热机的做功冲程的原理相似，故C符合题

意，ABD不符合题意。

故选C。

2.（2022・广东深圳・深圳市宝安中学（集团）校考模拟预测）关于内能的利用，下列说法正确的是（）

A.比热容是物质的特性，跟温度上升的多少无关

B.燃料燃烧更充分，可以增大燃料的热值

C.容易燃烧的燃料，热值一定大

D.单缸四冲程柴油机，飞轮每转1圈，柴油机对外做功1次

【答案】A

【解析】A.比热容是物质的特性，跟温度上升的多少无关，故A正确；

B.燃料的热值是物质本身所具有的性质，热值只与燃料的种类有关，跟燃烧的充不充分无关，故B错误;

C.燃料的热值是物质本身所具有的性质，热值只与燃料的种类有关，容易燃烧的燃料，热值不一定大，故C错误；

D.单缸四冲程柴油机，飞轮每转2圈，柴油机对外做功1次，故D错误。

故选Ao

3.（2022•江苏南通・统考一模）恩格斯曾说过：“摩擦生火第一次使人支配了一种自然力，从而最终把人和动物分开。”

如图所示，“钻木取火”时（）

A.产生的内能无法自主转化为其他形式的能

B.能量的转换与热机的做功冲程相同

C.手握的木钻将内能转移给了木柴

D.木柴燃烧越充分，其热值越高

【答案】A

【解析】A.能量的转化和转移具有方向性，所以，“钻木取火”过程中产生的内能无法自主转化为其他形式的能，故A

正确；

B.“钻木取火”过程中把机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体的内能；热机的做功冲程中，内能转化为机械

能，故能量的转换与热机的做功冲程不同，故B错误；

C.钻木取火时钻与木头相互摩擦做功，机械能转化为木头的内能，是通过做功的方式改变物体的内能，而并非是能量

的转移，故C错误；

D.燃料的热值是燃料本身的一种特性，热值大小与燃料燃烧情况无关，故D错误。

故选Ao

4.（2022•内蒙古包头•包头市第二十九中学校考三模）从物理学角度，对下列现象的解读正确的（）

A.炎炎夏日打开冰箱门看到白气是冰箱内的水蒸气液化放热形成

B.在室内洒水降温是因为水的比热容大

C.发生热传递时温度从高温物体传向低温物体

D.烧水时壶盖被顶起和热机的做功冲程原理相同

【答案】D

【解析】A.打开冰箱门时空气中的水蒸气遇冷变成小水珠，形成“白气”，不是冰箱内水蒸气的液化现象，故A错误;

B.夏天在室内洒水降温，利用了水蒸发吸热的原理，故B错误；

C.发生热传递时，热量总是从高温物体传递给低温物体，故C错误；

D.壶盖被水蒸气顶起时是内能转化为机械能，热机做功冲程也是内能转化为机械能，所以能量的转化形式相同，故D

正确。

故选Do

5.（2023•辽宁鞍山•统考一模）关于图所示的热现象，说法正确的是（）

燃硝化棉

A.图甲中炙热的铁水具有内能，冰冷的冰块没有内能

B.图乙中冬天搓手取暖是将内能转化为机械能

C.图丙中用湿毛巾冷敷降温是通过热传递的方式减小人体的内能

D.图丁中能量转化与汽油机做功冲程能量转化都是机械能转化为内能

【答案】C

【解析】A.不管物体温度高低，都具有内能，一切物体都具有内能，故A错误；

B.冬天搓手取暖是通过做功的方式改变手的内能，此过程中将机械能转化为内能，故B错误;

C.用湿毛巾冷敷降温，湿毛巾从人体吸收热量，使人体降温，内能减小，所以是通过热传递的方式减小人体的内能,

故C正确；

D.向下压活塞，对筒内空气做功，空气内能增加，温度升高，将机械能转化为内能；汽油机做功冲程是将内能转化为

机械能，二者能量转化不同，故D错误。

故选Co

二、填空题

6.（2022・云南昆明•统考一模）如图所示，2022冬奥会主火炬以“微火”取代熊熊燃烧的大火，传递低碳、环保的绿色奥

运理念，实现了奥运历史上的一次点火创新。“微火”由清洁氢能源作为燃料供给。氢燃料流量约为1.2立方米/小时。

与以往熊熊燃烧的火炬相比，大约能够节省99.9%的能量，充分体现了环保理念。氢气的热值为L4xl08j/kg表示的物

理意义是o若氢气的密度为0.09kg/n?,每小时流过的氢气完全燃烧放出J的热量。

【答案】1kg氢气完全燃烧放出的热量是1.4xl08j|.512xl07

【解析】臼氢气的热值为L4xlO8j/kg,它表示的意思是1千克的氢气完全燃烧放出的热量是1.4X108J。

[2]每小时流过的氢气的质量

m=Vp-1,2m3/hxlhx0.09kg/m3=0.108kg

每小时流过的氢气完全燃烧放出热量

2=,^^0.108kgxl.4xl08J/kg=1.512xl07J

7.（2022・江苏盐城・统考一模）如图是一位“发明家”设计的一种永动机。利用上水池的水使水轮发电机发电，然后，利

用发电机发出的电能驱动抽水机把下水池的水再抽回上水池（一部分电能供用电器使用）。这样不断循环下去，就可以

制成一个永动机。这个永动机______（能/不能）持续运转，因为它违背了定律，实际上，抽水、发电时都有一

部分能量转化为能。

【答案】不能能量守恒内

【解析】因为抽水发电，发电又抽水的过程中，是机械能与电能的相互转化，在此过程中，有部分机械能和部

分电能会转化为内能，即机械能和电能都会逐渐减少，所以机械能和电能的总量不守恒，发电机和抽水机就不可能不

停地运转下去，不可能永远有供用电器工作的电。

8.（2021•新疆阿勒泰•校考二模）2020年12月30日11时32分，由中国航天科技集团四院自主研制的迄今我国直径最

大、装药量最大、工作时间最长的固体分段式助推器——民用航天3.2米3分段大型固体火箭发动机地面热试车在西安

取得圆满成功。火箭加速升空过程中，对于火箭搭载的卫星来说，动能,重力势能，卫星的机械能是

由火箭燃料的能转化而来的。使用液氢作为燃料是因为液氢的大。

【答案】增大增大化学热值

【解析】口］火箭加速升空过程中，卫星的质量不变，速度增大，所以动能变大。

⑵火箭加速升空过程中，卫星的质量不变，高度增大，所以重力势能变大。

［3］卫星的动能和重力势能都变大，即卫星的机械能变大；卫星增加的机械能是由火箭燃料的化学能首先转化为内能，

然后内能又转化为机械能得到的。

［4］运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，是因为液态氢具有较大的热值，完全燃烧相同质量的液态氢时，可以释放出

更多的热量。

9.（2022•江苏镇江•校联考模拟预测）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o汽油机一个工作循环中有四个冲程，图是汽油机

工作循环中的冲程。

【答案】惯性运动状态做功

【解析】［1］高速行驶的汽车突然刹车时，人的下半身会随车一起停止运动，而人的上半身由于惯性仍会保持原来的运

动状态，故人的身体会向前倾。

［2］驾驶员踩刹车时，对车施加力，使得行驶中的汽车停止，汽车的运动状态发生改变，说明力可以改变汽车的运动状

［3］由图中可知，此时进气门与排气门均关闭，火花塞点火，活塞向下运动，故可知是做功冲程。

10.（2022・安徽•校联考模拟预测）全球首款热效率达50%的商业化柴油机已发布，如果应用在汽车上将会节约更多的

燃料。假设某辆柴油机汽车原效率为40%,每年消耗柴油1800kg,换用新的柴油机后，每年可以节约燃油kgo

【答案】360

【解析】每年消耗柴油1800kg,柴油放出的热量为

Q放=〃的=1800kgxq

则柴油机有效利用的能量为

%=40%QA=40%mq=40%x1800kgxq=72Qq

换用新的柴油机后，每年消耗的汽油质量为

720q

刃=经？包法=1440kg

新O

qq

每年可以节约燃油

Am=冽原-刃新=1800kg-1440kg=360kg

故每年可以节约燃油为360kg。

三、实验题

II.（2022•江苏镇江・统考二模）如图在“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”实验中，小华实验组选用碎纸片

和酒精为燃料进行了实验：

（1）实验除了温度计，还需要的测量工具是；

（2）烧杯中液体的种类（选填“相同”或“不同”）质量（选填“相等”或“可以不等”）；

(3)燃料完全燃烧后，图甲的温度计示数升高较多，则(选填“酒精”或“碎纸片”)放出的热量更多；

(4)酒精完全燃烧后，将500g水的温度从2(TC升高至70。。则水吸收的热量为Jo[c*=4200J/(kg.℃)]

【答案】托盘天平相同相等酒精105000

【解析】(1)[1]实验是为了探究“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”，故实验中要称取相同质量的燃料，因

此还需要的测量工具是托盘天平。

(2)[2]实验是为了比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量，故要对质量相等的相同的液体进行加热，根据公式

Q=cmAt原理，可以通过比较烧杯内液体变化量的多少来推断质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量的多少。

(3)[3]图甲的温度计示数升高较多，则温度变化量也较大，根据公式Q=cmAt原理可知，实验中，酒精放出的热量

更多。

(4)[4]水吸收的热量为

Q=cm\t=4200J/(kg-℃)x0.5kgx(70℃-20℃)=105000J

四、计算题

12.(2022•江苏常州・统考模拟预测)某品牌家用太阳能热水器的晒水箱容积为50L,装满水经2.5小时曝晒后水温能升

高27℃。已知这种晒水箱的热效率是50%,太阳光垂直照射地表面时，地表吸收的热量为。o=1.26xl()3j/(s-m2)；p水

=1.0><103kg/m3>c^=4.2x103J/(kg.℃)；煤的热值q衍3xl()7j/]暂

(1)求50L水温度升高27℃所吸收的热量；

(2)求上述热量相当于完全燃烧多少千克的煤释放的热量；

(3)求该晒水箱需要安装受阳光垂直照射的面积。

【答案】(1)5.67xlO6J；(2)0.189kg；(3)Im2

【解析[解：(1)水的质量为

m=pV=1.0xl03kg/m3x50xl0-3m3=50kg

水温度升高27℃所吸收的热量为

6

。吸=%7M=4.2x103J/(kg•℃)x50kgx27℃=5.67x10J

(2)上述热量相当于完全燃烧煤的质量为

。放吸：5.67xl06j

=0.189kg

qq3xlO7J/kg

（3）由题干的条件可知，晒水箱的热效率为

。吸=___________________5.67xl()6j__________

=50%

1.26x103J/(s-m2)x2.5x3600sx5

则需要安装的受阳光垂直照射面积S为

答：（1）50L水温度升高27℃所吸收的热量为5.67xl06j；

（2）上述热量相当于完全燃烧0.189kg的煤释放的热量；

（3）该晒水箱需要安装受阳光垂直照射的面积为Im?。

13.（2022・云南曲靖・统考模拟预测）小明家新买来一台燃气热水器，如图所示，该燃气热水器主要是利用天然气燃烧

来加热水的，假设该燃气热水器每秒能放出100mL、末温为50℃的热水，水的初温为15℃,某次洗漱时小明放了10s

的水,该过程消耗了0.014m3的天然气（只有有水流出时,该热水器才会工作）国^-=4.2x107J/m3,c*=4.2x103J/（kg-℃）］o

求：

（1）10s内放出的水吸收的热量；

（2）该过程中热水器加热水的效率；（假设该过程中天然气完全燃烧）

（3）若天然气完全燃烧产生的热量全部由干木柴来提供，需要完全燃烧0.049kg干木柴，则干木柴的热值。

【答案】(1)1.47x]05J；(2)25%；(3)1.2xlO7J/kg

【解析】解：(1)燃气热水器10s内放出水的体积

V=100mL/sxlOs=l000mL=lL=lxl0-3m3

由0=£知道，燃气热水器10s内放出水的质量

m=pV=\^\03kg/m3xlxlO_3m3=lkg

10s内放出的水吸收的热量

35

Q贮c水m(/-Zo)=4.2xlOJ/(kg«℃)xlkgx(50℃-15℃)=1.47xlOJ

(2)天然气完全燃烧放出的热量