《2025年人教金学典同步解析与测评九年级物理全一册人教版》

【典例3】
用烟煤烧水时，将10kg的水从20℃加热到100℃，燃烧了1.4kg的烟煤。水的比热容是$4.2×10^{3}J/(kg·℃)$，烟煤的热值约为$2.9×10^{7}J/kg$。
(1)水吸收的热量是多少？
(2)1.4kg的烟煤完全燃烧放出的热量是多少？
(3)热效率是多少？
(4)分析热效率不高的两种原因。

答案： 解
(1)加热水的质量$m_{水}=10kg$，水的初温为20℃，末温为100℃，由公式$Q_{吸}=cmΔt$可得水吸收的热量为
$Q_{吸}=cm_{水}Δt=4.2×10^{3}J/(kg·℃)×10kg×(100℃-20℃)=3.36×10^{6}J$。
(2)1.4kg烟煤完全燃烧放出的热量为
$Q_{放}=qm=2.9×10^{7}J/kg×1.4kg=4.06×10^{7}J$。
(3)此次加热水的热效率为
$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}=\frac{3.36×10^{6}J}{4.06×10^{7}J}=0.08=8％$。
(4)热效率不高的原因有：烟煤没有完全燃烧，热传递的过程中有热量损失等。

1. 早期人类使用的燃料主要为植物秸秆或木柴，下列关于秸秆和木柴热值的说法正确的是(D)

A.木柴的热值与其质量成正比
B.细木柴容易点燃，热值也小
C.因为秸秆的热值比木柴小，所以燃烧放出的热量比木柴少
D.秸秆的热值是秸秆本身的特性，与其他特性无关

答案： 1. D

2. 现代火箭用液态氢作燃料，是因为它具有(C)

A.较大的比热容
B.较低的沸点
C.较大的热值
D.较高的凝固点

答案： 2. C

3. 《山海经》中最早出现了有关煤炭的文字记录，在距今两千多年前的汉朝，我国已经开始广泛使用。已知烟煤的热值约为$2.9×10^{7}J/kg$，这个数值的物理意义是________________________；若烟煤不完全燃烧，烟煤的热值________（选填“变大”“变小”或“不变”）。

答案： 3. 完全燃烧1 kg烟煤放出的热量是2.9×10⁷J 不变

4. 关于热机的效率，下列说法正确的是(B)

A.热机的效率有可能等于1
B.热机的效率一定小于1
C.热机的效率越高，其损失的能量越多
D.热机的效率越高，对环境的破坏越大

答案： 4. B

5. 为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是(D)

A.让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全
B.在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损失
C.尽量减少热机内部各部件间的摩擦
D.尽量增加热机的工作时间

答案： 5. D

6. 柴油机是工农业生产中常用的热机。已知某型号柴油机的效率是30％，在柴油机油完全燃烧2kg柴油能放热8.6×10⁷J，这些热量通过该柴油机的转化能对外做有用功2.58×10⁷J。柴油的热值为$4.3×10^{7}J/kg$。

答案： 6. 8.6×10⁷ 2.58×10⁷