《2025年同步学习目标与检测九年级物理全一册人教版》

 2. 公式
$ \eta = $______。

答案： $\frac{W_{有}}{Q_{放}}$

3. 热机的效率是热机性能的重要指标
在做功同样多的情况下,效率高的热机消耗的燃料______,从而节约能源、减少污染。在设计和制造热机时,要不断改进和创新,以减少各种______,提高效率。

答案： 少 能量损失

【例1】
关于燃料的热值,下列说法正确的是( )

A.燃料的热值与燃料的燃烧情况无关
B.容易燃烧的燃料,热值一定大
C.煤的热值大于干木柴的热值,燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多
D.燃料放出的热量多,热值就大
思路导引
明确燃料热值的定义,了解热值与哪些因素有关,根据燃料燃烧放热公式确定放热多少。

答案： A 解析 燃料的热值是燃料的一种特性,热值的大小只与燃料的种类有关,与燃料的质量、放出热量的多少以及燃烧情况无关,选项 A 正确,B、D 错误;根据$Q_{放}=mq$可知,燃料燃烧放出热量的多少与燃料的热值和燃料的质量有关,煤的热值大于干木柴的热值,但是由于不知道煤和干木柴的质量关系,所以无法比较燃烧煤放出的热量与燃烧干木柴放出热量多少的关系,选项 C 错误。

【对点训练1】
关于燃料的热值,下列说法正确的是( )

A.燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小
B.$ 0.5 \, g $ 汽油和 $ 2 \, kg $ 汽油,它们的热值是一样的
C.当燃料未燃烧时,其热值为零
D.煤油的热值比酒精大,就是说煤油完全燃烧放出的热量比酒精多

答案： B 解析 燃料的热值只与燃料的种类有关,与燃料的燃烧情况无关,与燃料的质量无关,选项 A、C错误,B 正确;煤油的热值比酒精大,意思是在质量相同时煤油完全燃烧放出的热量比酒精多,选项 D 错误。

【例2】
农作物的秸秆可以回收加工制成秸秆煤。完全燃烧 $ 0.5 \, kg $ 的秸秆煤可放出热量______ $ J $；若这些热量完全被质量为 $ 100 \, kg $、初温为 $ 20 \, ° C $ 的水吸收,可使水温升高到______ $ ° C $。[已知 $ q_{秸秆煤} = 2.1 × 10^7 \, J/kg $,$ c_{水} = 4.2 × 10^3 \, J/(kg \cdot ° C) $]
思路导引
(1)利用公式 $ Q_{放} = mq $ 可计算秸秆煤完全燃烧放出的热量；(2)根据 $ Q_{放} = Q_{吸} = cm\Delta t $ 可计算水升高的温度,再计算水的末温(注意标准大气压下水的沸点为 $ 100 \, ° C $,水沸腾时吸收热量但温度不变)。

答案： 1.05×10⁷ 45 解析 秸秆煤完全燃烧放出的热量$Q_{放}=m_{秸秆煤}q_{秸秆煤}=0.5\ kg×2.1×10^{7}\ J/kg=1.05×10^{7}\ J$。由题意可知,水吸收的热量$Q_{吸}=Q_{放}=1.05×10^{7}\ J$,由$Q_{吸}=cm\Delta t$可得,水升高的温度$\Delta t=\frac{Q_{吸}}{c_{水}m_{水}}=\frac{1.05×10^{7}\ J}{4.2×10^{3}\ J/(kg·℃)×100\ kg}=25\ ℃$,则水的末温$t=t_{0}+\Delta t=20\ ℃+25\ ℃=45\ ℃$。

【对点训练2】
食物也是一种“燃料”,能提供细胞生命活动所需的能量。如果淀粉在人体内“燃烧”的热值为 $ 1.6 × 10^7 \, J/kg $,同样情况下脂肪的热值为 $ 4 × 10^7 \, J/kg $。假如你摄入了 $ 50 \, g $ 脂肪,则你已摄入了______ $ J $ 的热量；若青少年每天需要摄入的热量为 $ 1.0 × 10^7 \, J $,则为满足每天的热量需要,理论上还需摄入______ $ g $ 淀粉。

答案： 1. 摄入脂肪的质量：$ m_{脂肪} = 50 \, g = 0.05 \, kg $
摄入脂肪的热量：$ Q_{脂肪} = m_{脂肪} q_{脂肪} = 0.05 \, kg × 4 × 10^7 \, J/kg = 2 × 10^6 \, J $
2. 还需摄入的热量：$ Q_{淀粉} = Q_{总} - Q_{脂肪} = 1.0 × 10^7 \, J - 2 × 10^6 \, J = 8 × 10^6 \, J $
需摄入淀粉的质量：$ m_{淀粉} = \frac{Q_{淀粉}}{q_{淀粉}} = \frac{8 × 10^6 \, J}{1.6 × 10^7 \, J/kg} = 0.5 \, kg = 500 \, g $
$ 2 × 10^6 $；500