第十四章 内能的利用 第2 节 热机效率 材考点梳理 一、燃料的热值（q） 1 定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与所用燃料质量之比，叫做这种燃料的热值。（▲ 敲 桌子：完全燃烧） 2 单位：/kg 或/m3 3 物理意义：热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，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。 4 特性：热值只与燃料的种类有关，与燃料的状态、质量、体积、是否燃烧等均无关。 存在各种热量损失。 （4）提高炉子效率的方法： 使燃料充分燃烧。B 减少各种热量损失。 二、热机效率 1 热机能量走向图： 2 热机效率定义： 热机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。 3 公式：η=有用/ Q 总 × 100% 4 提高热机效率的途径： （1）使燃料充分燃烧。 （2）尽量减小各种热量损失。 （3）机件间保持良好的润滑、减小摩擦。 ） 不控制汽车尾气的排放B 提倡使用太阳能设备 发展核电代替部分煤发电D 在建筑工地裸露的土地上播撒草种 5、下列关于热机的说法中，正确的是（ ） ．加润滑油减少机器各部件之间的摩擦，可以使热机效率大于1 B．柴油机工作时，将内能转化为机械能的是做功冲程 ．四冲程汽油机有两个冲程是对外做功的 D．热机不属于大气污染的主要来源 6 “ ” 、目前，节能减排已引起全球的关注。如何减少能耗，提高汽车发动机的效率越来越受到

............. 11 【题型4 对热机效率的理解】...............................................................................................................................15 【题型5 热机效率问题的相关计算】.................. 3 ﹣m3。 答：（1）水吸收的热量是126×105。 （2）平均每分钟每平方米水面吸收的热量是63×104。 （3）至少需要燃烧多少m3的天然气是252×10 3 ﹣m3。 【题型4 对热机效率的理解】 23．（2023•绥宁县模拟）柴油机甲比柴油机乙的效率高，这说明（ ） ．甲柴油机的功率大 B．甲柴油机消耗的燃料少 ．工作时间相同，甲柴油机用的燃料少 D．甲柴油机将燃料释放的能量变成有用功的比例大 废气的能量，是提高燃料利 用率的重要措施 【答】B 【分析】（1）热机是利用燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置；热机在工作过程 中，排出的废气温度还很高，会带走很大一部分能量； （2）热机效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧发出的能量之比； （3）内燃机中的燃料中密闭的汽缸中燃烧，能量损失比蒸汽机少，效率更高； （4）热机工作过程中存在的各种形式的能量损失，其中废气带走的能量最多，设法利

的值越大，燃料的热值越大 知识点二：热机效率 【探究重点】 1、公式：η=Q吸 Q放 ×100% 或 η=W 有用 W 总 ×100% 因为热机在工作过程中总是有能量损失，所以 。 2、热机的能量流图 3、热机的效率的计算一般有两种方法，一种是有用功与总功的比值，第二种是根据能流图进行计算。在很多热机 效率类题型中，Q 吸往往通过比热容计算，Q 放往往用热值计算。 4、求解热机效率的思维路径 （ （1）在大脑中要知道用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧所释放的能量的比值，称为热机效率。 （2）根据题意研究燃料完全燃烧释放的能量Q 放 =mq，做有用功的能量有。 （3）若用有为做有用功的能量；Q 放为燃料完全燃烧释放的能量。则求解热机效率就可以写成数学表达式 η= 有/Q 放 。 注意：燃料不充分完全燃烧、各种热散失、各部件间的摩擦以减小因克服摩擦做功而消耗的能量、废气带走的能 量都是属于无用功的能量。 B．甲比乙消耗的燃料多 ．在做相同有用功的条件下，甲损失的能量少 D．在做相同有用功的条件下，甲消耗的燃料多 11．（2023•德惠市校级模拟）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（ ） ．尽量使燃料充分燃烧 B．尽量减少热机部件间的摩擦 ．尽量减少废气带走的热量 D．尽量减少热机工作的时间 12．（2023•西山区二模）艾灸是中华医学的瑰宝，利用艾条燃烧产

正确。故选：D。 知识点二：热机效率 【探究重点】 1、公式：η=Q吸 Q放 ×100% 或 η=W 有用 W 总 ×100% 因为热机在工作过程中总是有能量损失，所以 。 2、热机的能量流图 3、热机的效率的计算一般有两种方法，一种是有用功与总功的比值，第二种是根据能流图进行计算。在很多热机 效率类题型中，Q 吸往往通过比热容计算，Q 放往往用热值计算。 4、求解热机效率的思维路径 （ （1）在大脑中要知道用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧所释放的能量的比值，称为热机效率。 （2）根据题意研究燃料完全燃烧释放的能量Q 放 =mq，做有用功的能量有。 （3）若用有为做有用功的能量；Q 放为燃料完全燃烧释放的能量。则求解热机效率就可以写成数学表达式 η= 有/Q 放 。 注意：燃料不充分完全燃烧、各种热散失、各部件间的摩擦以减小因克服摩擦做功而消耗的能量、废气带走的能 量都是属于无用功的能量。 油多，故D 正确。故选：D。 11．（2023•德惠市校级模拟）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（ ） ．尽量使燃料充分燃烧 B．尽量减少热机部件间的摩擦 ．尽量减少废气带走的热量 D．尽量减少热机工作的时间 【答】D 【解析】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

...............4 【题型4 对热机效率的理解】.................................................................................................................................6 【题型5 热机效率问题的相关计算】................. （2）若太阳能辐射的热量全部被水吸收，则平均每分钟每平方米水面吸收的热量是多 少？ （3）若换用天然气完全燃烧放出的热量给实验中的水加热，至少需要燃烧多少m3的天 然气？ 【题型4 对热机效率的理解】 23．（2023•绥宁县模拟）柴油机甲比柴油机乙的效率高，这说明（ ） ．甲柴油机的功率大 B．甲柴油机消耗的燃料少 ．工作时间相同，甲柴油机用的燃料少 D．甲柴油机将燃料释放的能量变成有用功的比例大 【题型5 热机效率问题的相关计算】 30．（2023•海珠区开学）如图为甲、乙两汽油机的数据。两者相比，甲汽油机（ ） ．热机效率较大 B．热机效率较小 ．产生的有用机械能较少 D．产生的有用机械能较多 31．（2022 秋•韩城市校级期末）如图所示，是汽油机的能量流向图，对照此图，下列说 法不正确的是（ ） ．废气的排放所占的比例最大，减少该部分能量损失可以提高热机效率 B．冷却水能量的二次利用可以提高能量的利用率

．3：8 B．3：2 ．8：3 D．4：3 7．关于热机效率下列说法中，正确的是（ ） ．通过科技创新，采用先进热机的制造工艺，热机效率可以达到100% B．若汽油机甲的热机效率高于汽油机乙的热机效率，则甲消耗的汽油比乙消耗少 ．柴油机的热机效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大 D．保持汽油机转动部分良好的润滑可以提高汽油机的热机效率 8．如图所示，两个相同的验电器和B，不带电，B

变成秒，×2 得冲程1，÷2 得做功 例2 一个四冲程汽油机飞轮转速是1200r/m，则它每秒钟对外做功 10 次，它每秒钟完成 40 个 冲程。 考点4 热机效率（燃烧燃料让车跑） 1 定义：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的热量之比。 ↓ ↓ 机械能←———转化为————内能 2 公式： 车发动机的效率是多少? 解：23k=23×104，2=7200s 机=Pt=23×104×7200s=1656×108 Q 放=mq=9kg×46×107/kg=414×108 3 提高热机效率的途径分： （1）使燃料完全燃烧； （2）保证良好润滑,减小机械摩擦； （3）采用先进技术，改变机械结构； （4）减少热量散失。

能源与可持续发展（1 例题+3 即时检测） 1. 了解热机的分类和工作原理； 2. 掌握汽油机和柴油机的工作过程，并区分柴油机和汽油机的异同点； 3. 了解燃料的热值，并掌握燃烧放热的计算； 4 . 掌握热机效率的计算； 5. 掌握能量的转化与守恒，并掌握能源的不同分类形式； 知识点1：热机 1. 热机 （1）定义：把______能转化为______能的机器； （2）原理： ； （3）种类 有关，与燃料的质量、体积、是否完全 燃烧等没有关系； 【提示】对于气体燃料来说，热值q=Q/V，热值单位为“/m3” 3 热机效率 （1）定义：热机用来做____的那部分能量和燃料完全燃烧放出的热量之比； （2）公式： （3）能量流向 4 提高热机效率途径 （1）让燃料尽可能充分燃烧，如：将煤粒磨成煤粉、加大送风量等； （2）利用废气的能量； （3）机件间保持良好的润滑、减小摩擦 的天然气所释放的热量为 ，若这些能量 被水吸收，能使 kg 的水温度升高 。 考点三 热机效率的计算 1 . 热机效率是指热机用来做的有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出出的热量的比值； 2. 公式： 3 . 热机效率的高低是检验热机性能好坏的一个重要标志； 4 . 提高热机效率的方法 （1）让燃料尽可能充分燃烧，如：将煤粒磨成煤粉、加大送风量等； （2）利用废气的能量；

关热机的相关知识说法正 确的是（ ） ．使燃料燃烧更充分，可以增大热值 B．（1 “ ” ）处应填燃料的内能 ．（2 “ ” ）处应填废气带走的能量 D．在做同样多功的情况下，提高热机效率，可消耗更少的燃料 9．（2023 • “ ” “ ” “ 春深圳校级期末）如图所示是风光互补景观照明灯，它头顶小风扇，肩 ” “ ” “ ” 扛电池板，腰挎照明灯，脚踩蓄电池。下列解释错误的是（ 、乙柴油机用时和消耗柴油对比如下，下列说 法正确的是（ ） 柴油机 完成工作量 时间 消耗柴油 甲 相同 3 5kg 乙 2 6kg ．甲的功率小，热机效率低 B．甲的有用功大，做功快 ．乙的总功大，热机效率低 D．消耗相同量的柴油，乙的有用功高 Ⅱ 第卷非选择题 二、填空题（本题共6 小题，每题2 分，共12 分） 17．（2023• “ ” 武汉模拟）氢风 （1）该作业车以最大安全载荷静止在水平地面上时，对地面的压强是多少？ （2）该作业车在输送过程中克服维修人员和材料的重力做功的功率是多少？ （3）若该高空作业车在输送过程中消耗了0004kg 柴油，热机效率为30%，则作业车在 该过程中输出的机械能是多少？ 27．（2023•郸城县校级模拟）热电站既能发电，又能供热，随着科学技术的发展，热电站 中煤的燃烧程度比传统火电站更充分。如表所示，这是科普小组调研热电站时获取的信

笨重、经济、功率大，主要用于载 重汽车、轮船、坦克等 三、热机功率和热机效率的辨析 热机效率 热机功率 定义 用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出 的能量之比，叫做热机效率 单位时间内所做的功 物理意义 反映热机对能量利用率的高低 反映热机做功的快慢 定义式 η＝×100% P＝ 单位 无单位 瓦特() 注意 热机效率的高低与热机做功的多少、做功的快慢无关；提高效率的途径是 减 周，做功1 次，所以该柴油机1s 内完成20 个工作循环，对外做功20 次，活塞往复运动 40 次． 【方法技巧】工作循环次数：做功次数：往复运动次数：冲程数=1：1：2：4 类型三、热机效率的综合计算 例3、如图为四缸发动机的工作原理图：内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴 上，并使各汽缸的做功冲程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他 三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气冲程． D、5：2 12、阅读下列材料：①扩散现象实质是一切物质分子都在不停地作无规则运动；②内燃机 压缩冲程是将内能转化为机械能；③压缩气体使气体温度升高是通过做功改变物体内能； ④热机效率是热机性能的重要指标之一。以下答正确的是（ ） 、①③④正确 B、只有①③正确 、①②正确 D、①②③④正确 第 7 页 / 共 19 页 13、我国计划在2025