《2025年通城学典暑期升级训练八年级物理人教版》

典例1 关于燃料及其热值,下列说法中正确的是 (C)
A.没有燃烧的燃料,热值等于零
B.燃料完全燃烧时,它的热值最大
C.燃料的热值与质量和燃烧状态无关
D.燃料燃烧时温度越高,放出的热量越多
点拨 热值是燃料的一种性质,即燃料不论是否燃烧,是否完全燃烧,热值大小均保持不变。虽然热值$q= \frac {Q}{m}$,但是事实上,热值与质量和放出的热量都没有直接关系,同种燃料质量越大,完全燃烧时放出的热量越多,热量和质量的比值(热值)不变。

答案： C

典例2 某汽油机工作时的能量损失情况分别为：气缸散热损失30%,废气带走35%,机械摩擦及其他损耗总和为10%。已知汽油热值为$4.6×10^{7}J/kg$。下列说法中正确的是 (B)
A.该汽油机工作的效率是25%,工作时汽油燃烧释放能量的75%转化为机械能
B.若该汽油机完全燃烧消耗2kg汽油,则获得的机械能为$2.3×10^{7}J$
C.若该汽油机完全燃烧消耗2kg汽油,则损失的能量为$3.22×10^{7}J$
D.经过不断改进和创新,汽油机的效率可以提高到100%
点拨 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；热机在工作过程中造成能量损失的因素有：① 燃料很难全部燃烧；② 排出的废气带走能量；③ 热机部件要散热；④ 克服运转机件之间的摩擦消耗能量。

答案： B 解析:该汽油机工作的效率$\eta =1-30\%-35\%-10\% =25\%$,工作时汽油燃烧释放能量的25%转化为机械能,故A错误;若该汽油机完全燃烧消耗2kg汽油,产生的热量$Q_{总}=mq=2\ \text{kg}× 4.6× 10^{7}\ \text{J/kg}=9.2× 10^{7}\ \text{J}$,由$\eta=\frac{W_{有用}}{Q_{总}}× 100\%$得,获得的机械能$W_{有用}=\eta Q_{总}=25\%× 9.2× 10^{7}\ \text{J}=2.3× 10^{7}\ \text{J}$,故B正确;若该汽油机完全燃烧消耗2kg汽油,损失的能量$Q_{损耗}=Q_{总}-W_{有用}=9.2× 10^{7}\ \text{J}-2.3× 10^{7}\ \text{J}=6.9× 10^{7}\ \text{J}$,故C错误;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,汽油机的效率不可以提高到100%,故D错误。

典例3 为保卫祖国边防安全,边防战士们每天驾驶科技元素满满的新式国产边防巡逻车(如图),在边境巡逻。已知该巡逻车行驶20km所做的有用功为$1.6×10^{8}J$,所消耗的燃油为8kg(燃油的热值为$5×10^{7}J/kg$)。求：
(1)所消耗的燃油完全燃烧释放的热量。
(2)上述过程中,该巡逻车的热机效率。

点拨 根据燃料燃烧计算公式$Q_{放}= mq及热机效率公式\eta =\frac {W_{有用}}{Q_{放}}×100\%$进行解答。
解答：

答案： （1）燃油完全燃烧释放的热量$Q_{放}=mq=8\ \text{kg}× 5× 10^{7}\ \text{J/kg}=4× 10^{8}\ \text{J}$ （2）该巡逻车的热机效率$\eta=\frac{W_{有用}}{Q_{放}}× 100\%=\frac{1.6× 10^{8}\ \text{J}}{4× 10^{8}\ \text{J}}× 100\% =40\%$