《2025年新课堂同步学习与探究九年级物理全一册人教版》

[活动]如图为一个四口之家冬季使用不同燃料的月消耗量。分析图片并阅读课本,思考回答相关问题。

柴：约 200 kg 家用煤(蜂窝煤)：约 90 kg 液化石油气：约 30 kg
1. 不同燃料燃烧的过程有哪些相同点？同样是四口之家,若使用不同的燃料,消耗的质量是否相同？这说明什么？
2. 什么叫燃料的热值？热值用什么符号表示？热值的单位是什么？在定义燃料的热值时,为什么要强调“1 kg”“某种燃料”“完全燃烧”？
3. 计算燃料完全燃烧释放热量的公式是什么？公式中各个字母分别表示什么物理量？单位各是什么？

答案： 1.
(1)相同点：都发生化学变化，释放热量，将化学能转化为内能；
消耗质量不同；说明不同燃料燃烧释放热量能力不同。
2.
(1)某种燃料完全燃烧释放的热量与其质量之比；
(2)符号：$q$；
(3)单位：J/kg；
(4)“1 kg”“某种燃料”“完全燃烧”为统一比较标准，确保热值只与燃料种类有关。
3.
(1)公式：$Q_{放} = mq$；
(2)$Q_{放}$：释放热量，单位J；$m$：燃料质量，单位kg；$q$：燃料热值，单位J/kg。

[典例 1]关于燃料的热值,下列说法正确的是(D)。
A.燃料的热值与燃料的燃烧情况有关
B.容易燃烧的燃料的热值一定大
C.煤的热值比干木柴的大,煤燃烧放出的热量比干木柴燃烧放出的热量多
D.0.5 kg 煤油和 1.5 kg 煤油的热值一样大

答案： D

[典例 2]用燃气灶烧水时,把质量为 2 kg、初温为 $ 20^{\circ}C $ 的水加热到 $ 100^{\circ}C $,共燃烧了 $ 0.02 m^{3} $ 天然气(假设天然气完全燃烧)。已知水的比热容为 $ 4.2 × 10^{3} $ J/(kg·$ ^{\circ}C $),天然气的热值为 $ 8.4 × 10^{7} $ J/$ m^{3} $。求：
(1)水吸收的热量；
(2)天然气完全燃烧放出的热量；
(3)燃气灶烧水时的效率。

答案：
(1)水吸收的热量
$Q_{吸}=cm(t-t_{0})=4.2× 10^{3}\ J/(kg\cdot\ ^{\circ}C)× 2\ kg×(100\ ^{\circ}C-20\ ^{\circ}C)=6.72× 10^{5}\ J$
(2)天然气完全燃烧放出的热量
$Q_{放}=Vq=0.02\ m^{3}× 8.4× 10^{7}\ J/m^{3}=1.68× 10^{6}\ J$
(3)燃气灶的效率
$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}× 100\%=\frac{6.72× 10^{5}\ J}{1.68× 10^{6}\ J}× 100\%=40\%$
(4)天然气没有完全燃烧,热传递给水的过程中有热量损失.