《2025年顶尖课课练九年级物理全一册人教版》

2. 热机效率
(1)热机转化为有用功的能量与燃料完全燃烧所释放的热量之比，叫作热机的效率。
(2)热机的实际效率都小于100%。
(3)提高热机效率的主要途径是减少热机工作中的各种能量损失。

答案： 2.（1）有用功 热量 （2）100% （3）能量损失

3. 环境保护
热机的废气、粉尘、噪音会污染环境，人们必须设法控制。

答案： 3. 废气 粉尘

例1 下列关于热机和环境保护的说法中，正确的是()。

A.热机排出的尾气没有内能
B.热机的效率能达到100％
C.热机都是使用汽油做燃料
D.热机的大量使用会造成环境污染
解析 热机排出的尾气温度还是比较高的，任何物质都有内能，故A选项不对。热机的热损失比较大，再好的热机效率也不可能达到100％，故B选项也不对。汽油机只是内燃机的一种，把内能转化为机械能的机器都可以称为热机，故C选项也不合理。热机使用时排出的尾气会污染环境，所以正确答案为D。
评注 机械效率、热机效率都小于100％，热机在工作中总要损失一些能量。热机工作时会产生噪声，排出废气、粉尘，大量使用热机将会对环境造成污染。

答案： D

例2 我国一些城市投放使用了一批氢燃料新能源公交车。氢燃料被认为是21世纪最理想的能源。[$q_{氢}=1.4×10^{8}J/kg$，$c_{水}=4.2×10^{3}J/(kg·{\hspace{0pt}}^{\circ }C)$]
(1)氢燃料具备哪些优点，可称为21世纪最理想的能源(写出两条即可)。
①；②。
(2)求质量为0.3 kg的氢燃料完全燃烧放出的热量。
(3)若这些热量全部被质量为200 kg、温度为15℃的水吸收，则水升高的温度是多少？
解析 (1)氢燃料的优点有：①热值高；②氢燃烧后不会污染环境。
(2)0.3 kg的氢燃料完全燃烧放出的热量：
$Q_{放}=mq_{氢}=0.3kg×1.4×10^{8}J/kg=4.2×10^{7}J$。
(3)由题意得，水吸收的热量：$Q_{吸}=Q_{放}=4.2×10^{7}J$，
由$Q_{吸}=c_{水}m\Delta t$得水升高的温度：$\Delta t=\frac{Q_{吸}}{c_{水}m}=\frac{4.2×10^{7}J}{4.2×10^{3}J/(kg·{\hspace{0pt}}^{\circ }C)×200kg}=50{\hspace{0pt}}^{\circ }C$。

答案：
(1)①热值高；②燃烧产物无污染。
(2)$Q_{放}=mq_{氢}=0.3kg×1.4×10^{8}J/kg=4.2×10^{7}J$
(3)$Q_{吸}=Q_{放}=4.2×10^{7}J$，$\Delta t=\frac{Q_{吸}}{c_{水}m}=\frac{4.2×10^{7}J}{4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)×200kg}=50^{\circ}C$