《2025年同步导学与优化训练九年级物理上册人教版》

例3 (泰安中考)某地利用地热资源建立温泉浴池。某温泉池注入了$6×10^3kg$的水,初始水温为42℃,一段时间后水温降至30℃,放出的热量为Q,c水$ = 4.2×10^3J/(kg·℃),q$天然气$ = 3.2×10^7J/m^3。$求：
(1)这些温泉水放出的热量Q的大小。
(2)完全燃烧多少立方米的天然气放出的热量与Q的大小相等。

答案：
(1)3.024×10⁸J
(2)9.45 m³

情境探究
用煤烧水时能量的利用情况如图甲所示。热机工作时燃料化学能的转化如图乙所示。

据图分析：燃料燃烧时放出的热量与按热值计算的热量有什么关系？有效利用的热量与放出的热量有什么关系？对于热机而言,燃料完全燃烧释放的热量与用来做有用功的能量有什么关系？

答案： 燃料很难完全燃烧，燃料燃烧时放出的热量往往比按热值计算出的热量要少，而且有效利用的热量又比放出的热量要少。对于热机而言，燃料燃烧释放的热量只有一部分用来做有用功，还有相当一部分能量散失了，燃料完全燃烧释放的热量比用来做有用功的能量多。

1. 热效率：η = $\frac{Q_{吸}}{Q_{总}}$。
2. 热

机

的效率
(1)定义：对于热机而言,用来做有用功的能量,与燃料完全燃烧放出的热量之比,叫作热机的效率。热机的效率是热机性能的重要指标。
(2)公式：η = $\frac{W_{有用}}{Q_{总}}$,其中W有用表示热机对外做的有用功,Q总表示燃料完全燃烧放出的热量。
3. 提高热机效率的方法
(1)使燃料充分燃烧。
(2)保证良好的润滑,减小因克服摩擦而消耗的能量。
(3)在设计和制造热机的过程中,应持续进行技术改进和创新,以减少各种能量损失,进而提升效率。

答案： 2.
(1)之比
(2)燃料完全燃烧放出的热量