第14章 内能的利用
一、单选题
1．（2021上·辽宁大连·九年级统考期末）柴油机与汽油机相比，下列说法错误的是（ ）
A．柴油机有喷油嘴没有火花塞
B．柴油机吸气冲程进入汽缸的只有空气
C．柴油机效率更低一些
D．压缩冲程中，柴油机缸内气体被压缩程度更大
2．（2023上·辽宁沈阳·九年级统考期末）目前许多汽车都使用涡轮增压发动机，该发动机可以使燃料燃烧更充分。下列关于热值和热机效率说法，正确的是（ ）
A．燃料燃烧更充分，可以增大热值
B．燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
C．若燃料完全燃烧，可以使发动机的效率达到100%
D．燃料燃烧释放的热量越多，热机效率越高
3．（2022上·辽宁·九年级统考期末）关于内能、热量和热机的理解正确的是（ ）
A．0℃的物体的内能也为零
B．物体温度越高，含有的热量越多
C．热机的功率越大效率越高
D．柴油机的做功冲程将内能转化成机械能
4．（2023上·辽宁沈阳·九年级统考期末）下列说法中正确的是（ ）
A．铜的比热容比铝小，所以在吸收相同的热量后铜升高的温度比铝高
B．把煤磨成煤粉燃烧能提高燃料利用率，是由于其热值变大
C．质量相等的两个物体，运动速度大的那个物体内能不一定大
D．用抽气机可使收纳袋里面的衣物体积变小，是因为分子间有空隙
5．（2023上·辽宁沈阳·九年级沈阳市第四十三中学校考期末）如图所示，是街边师傅嘣爆米花的情景。关于嘣爆米花以下说法错误的是（ ）
A．煤的燃烧过程是将化学能转化为内能
B．加热过程中不断摇动手柄是通过做功的方法增加玉米内能的
C．打开锅盖将爆米花嘣出的一瞬间，锅内的温度降低，内能减小
D．打开锅盖将爆米花嘣出的过程，与汽油机做功冲程的能量转化相同
6．（2023上·辽宁大连·九年级统考期中）小雨是一名善于观察、思考的学生，他在厨房劳动中联想到的下列物理知识正确的是（ ）
A．火焰将炒菜的锅烧热，这是利用做功改变物体的内能
B．盛热汤的碗很烫，是因为热汤把温度传给了碗
C．水烧开时将壶盖顶起，此过程中内能转化为机械能
D．不断翻炒将菜炒熟，这是利用做功改变物体的内能
7．（2023上·辽宁锦州·九年级统考期中）下列有关“热”的说法正确的是（ ）
A．“神舟十五号”搭载的火箭发动机，是热机中的一种
B．使用液态氢作为火箭发动机燃料，是因为它燃烧放热多
C．在沿海，由于海水的比热容大，所以白天风通常从陆地吹向大海
D．热机所用燃料的化学能转化成的内能越多，该热机的效率就越高
二、多选题
8．（2023上·辽宁沈阳·九年级统考期末）对于如图情境中热学知识的总结，下列说法正确的是（ ）
A．热机利用机械能转化成内能来工作
B．小孩从滑梯下滑时臀部发热，小孩的机械能转化为内能
C．海边昼夜温差小是因为水的比热容小
D．试管内水蒸气推动风扇转动时，水蒸气内能减小
9．（2023上·辽宁沈阳·九年级沈阳市雨田实验中学校考期末）如图是两个演示实验的示意图，甲图是在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团硝化棉，用力把活塞迅速下压，棉花就会立即燃烧；乙图是给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动橡胶塞迅速冲出试管口；根据实验现象判断下列说法中正确的是（ ）
A．甲图中活塞下压过程中，筒中气体的内能增大
B．甲图中活塞下压过程的能量转化与热机压缩冲程能量转化相同
C．乙图中水蒸气推动橡胶塞迅速冲出试管口的过程中，水蒸气的内能减小
D．乙图中水蒸气推动橡胶塞过程的能量转化与热机做功冲程的能量转化不同
10．（2023上·辽宁沈阳·九年级统考期末）如图所示为汽油机的四个冲程工作示意图，下列说法正确的（ ）
A．在一个工作循环中工作过程依次是丁、甲、乙、丙
B．飞轮转速1800r/min，则该汽油机1s内完成60个冲程
C．飞轮惯性完成冲程的是甲、丙、丁
D．汽油机吸气冲程吸入的是空气
11．（2022上·辽宁大连·九年级统考期末）关于汽油机，下列说法中正确的是（ ）
A．顶部有火花塞
B．吸气冲程将空气吸入汽缸
C．压缩冲程汽缸内气体的内能增加
D．做功冲程内能转化为机械能
12．（2023上·辽宁大连·九年级统考期末）为了提高热机效率，可采取的措施是（ ）
A．减少废气带走的能量
B．延长热机工作时间
C．使燃料尽可能充分燃烧
D．保证良好的润滑，减少摩擦
13．（2023上·辽宁沈阳·九年级统考期末）如图所示的孔明灯，点燃底部的蜡烛后它会自动升空。关于这一过程，下列说法不正确的是（ ）
A．蜡烛燃烧将化学能转化为内能
B．孔明灯升空过程中的能量转化与内燃机的压缩冲程相同
C．孔明灯匀速升空过程中动能不断增加
D．孔明灯能自动升空说明能量可以凭空产生
14．（2023上·辽宁鞍山·九年级统考期中）如图所示，刚灌好开水的暖瓶，有时瓶塞会突然弹出瓶口，这个过程下列说法正确的是（ ）
A．水蒸气对瓶塞做功，水蒸气的内能增大 B．水蒸气的内能转化为瓶塞的机械能
C．瓶塞的机械能转化为水蒸气的内能 D．能量的转化形式与热机做功冲程能量转化相同
三、填空题
15．（2023上·辽宁沈阳·九年级统考期末）气球内的气体喷出时，球内气体的内能将 （选填“增大”、“不变”或“减小”），该过程的能量转化与 图中的能量转化是一致的（填字母序号）；若该热机1s内对外做功20次，则飞轮转速是 r/min。
16．（2023上·辽宁沈阳·九年级统考期末）如图所示是四冲程汽油机的 冲程；0.5kg汽油完全燃烧后放出热量的42%被质量为100kg、初温为25℃的水吸收，可使水温升高到 ℃。[，]
17．（2023上·辽宁沈阳·九年级统考期末）如图甲所示，某四冲程汽油机正处于 冲程，此冲程能量转化类似于图乙、丙两实验图中的 图。
18．（2023上·辽宁沈阳·九年级沈阳市第四十三中学校考期末）人类发展史也是利用燃料的历史，干木柴、煤的放热本领不同，是因为它们的 （选填“热值”、“热量”或“温度”）不同。完全燃烧0.28kg的酒精可放出 J的热量，这些热量能使热机效率为25%的汽车以1000N牵引力匀速行驶 m。[已知酒精热值]
19．（2023上·辽宁沈阳·九年级统考期末）2022年11月12日10时03分，天舟五号货运飞船在长征七号火箭的稳稳托举下，满载货物飞上云霄，跨越星海奔赴天宫，如图所示。承载发射任务的火箭用液态氢作为燃料，是因为液氢的 （选填“比热容”“密度”或“热值”）大；若火箭中液氢用去了一半，则剩余液氢的热值将 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
20．（2023上·辽宁沈阳·九年级沈阳市杏坛中学校考期末）在汽油机的四个冲程中，机械能转化为内能的是 冲程。如图所示汽油机正在进行的是 冲程，已知汽油的热值为4.6×107J/kg，则完全燃烧50g汽油放出的热量为 J。
21．（2022上·安徽蚌埠·九年级统考期中）为了节能环保，禁止野外焚烧秸秆，将秸秆回收再利用，既可产生沼气，又可产生肥料。100kg秸秆可产生沼气1m3，完全燃烧这部分沼气可产生热量为 J，如果这些热量40%被质量50kg，25℃的水吸收，可以使水温度升高到 ℃。（气压为一个标准大气压，已知，沼气热值为）
22．（2023上·辽宁朝阳·九年级统考期中）一架运-20在一次执行任务的过程中，飞行距离为4000km，消耗航空煤油的质量为50t，若飞机匀速飞行时受到的平均阻力的大小为2.5×105N，该过程中飞机发动机的推力做的功为 J，发动机的效率为 （航空煤油的热值为4×107J/kg）。若运-20换装效率为60%的新发动机后，一架运-20每飞行100km，可节约航空煤油约为 t（保留1位小数）。
四、实验题
23．（2023上·辽宁沈阳·九年级统考期末）如图所示，为了比较酒精和汽油的热值大小，某实验小组进行了以下实验。
（1）组装实验器材时，应按照 （选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序；
（2）为了保证实验结论的可靠，实验中，除了控制酒精和汽油的质量相等外，还应控制两烧杯中水的初温和 相等；
（3）同时点燃两灯后，通过比较 （选填“水升高温度多少”或“加热时间长短”）来比较酒精和汽油燃烧放出热量的多少；当两灯的燃料全部燃烧完后，甲装置中温度计的读数是80℃，而乙装置中温度计的读数是90℃。由此判断 （选填“酒精”或“汽油”）的热值较大；
（4）另一组同学用同样的装置进行实验，发现两种燃料全部燃烧完时，两烧杯内的水都已经沸腾一段时间，此时，他们 （选填“能”或“不能”）比较出两种燃料的热值。
24．（2023上·辽宁沈阳·九年级统考期末）如图，甲、乙、丙三图装置完全相同。
（1）比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验，通过比较 （选填“加热时间”或“升高的温度”）来比较燃料的热值；
（2）为了比较不同物质的吸热能力，应该选择乙、丙两图进行实验，仔细观察所选的实验装置图，你会发现实验中存在一个问题是水和煤油的 不同；更正错误后进行实验，发现煤油的温度升高得快，则 吸热能力强。
五、计算题
25．（2023上·辽宁大连·九年级统考期末）某同学家里使用天然气来加热水，水壶中装有2kg温度为20℃的水，将水加热到90℃，测出消耗的天然气为0.042m3。水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值约为4.0×107J/m3。试求：
（1）这些水吸收的热量是多少？
（2）天然气完全燃烧放出的热量是多少？
（3）假设天然气完全燃烧，则天然气灶的热效率为多少？
26．（2022上·辽宁·九年级统考期末）天然气是一种清洁环保的优质能源，在生产和生活中被广泛使用。某次用天然气灶烧水，消耗的天然气的体积是0.08m3，将5kg的水从10℃加热到90℃，已知水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)，天然气的热值为3.5×107J/m3。试求：
（1）水吸收的热量是多少？
（2）0.08m3天然气完全燃烧放出热量是多少？
（3）该天然气灶加热这些水的效率是多少？
27．（2023上·辽宁大连·九年级统考期末）一间教室里空气的质量约为200kg。冬季取暖时，该教室内的空气由10℃升高到25℃[空气的比热容约为]。求：
（1）空气吸收的热量是多少？
（2）如果这些热量由烧煤来提供，煤完全燃烧放出的热量有25%被空气吸收。那么至少需要燃烧多少千克的煤？（q煤=3×107J/kg）
28．（2023上·辽宁朝阳·九年级统考期中）某人用天然气灶烧水，在水壶中加入2L水，水的初温是20 ℃，然后将水烧开，用了0.05m3天然气，天然气的热值为3.2×107 J/m3，水的比热容c水=4.2×103 J/（kg·℃），ρ水=1.0×103 kg/m3，气压为标准大气压。求：
（1）水吸收的热量；
（2）天然气完全燃烧放出的热量；
（3）天然气灶的效率η。
29．（2023上·辽宁铁岭·九年级校考期中）小林一家到某基地露营时，用火炉将质量为2kg、初温为20℃的水加热到100℃，燃烧了200g木炭。已知：水的比热容c水=4.2×103J/（kg·℃），木炭的热值q=3.36×107J/kg；
（1）求水吸收的热量；
（2）求200g木炭完全燃烧放出的热量；
（3）求该火炉烧水的热效率；
（4）请提出一种提高火炉热效率的途径。
六、科普阅读题
30．（2023上·辽宁鞍山·九年级统考期中）阅读短文，回答文后的问题。
汽油发动机汽车与空气动力汽车
汽油发动机是一般汽车的动力源．汽油机以汽油为燃料，使活塞在汽缸中往复运动，一个工作循环经历进气、压缩、做功和排气四个冲程，汽油机的性能和汽缸排量有关。
空气动力汽车是近十多年科技发展的产物，它利用高压压缩空气为动力源，将压缩空气存储的压力能转化为其他形式的机械能，从而驱动汽车运行（如图所示）。空气动力发动机的工作冲程与传统内燃机相似，但由于使用空气作为动力能源，在汽缸里没有高温高压的气体燃烧过程，只通过单纯的气体膨胀做功来达到功率输出的目的，因此不再需要复杂的冷却系统，机体也可以选用较低强度、轻质的材料和简单的结构，所以结构简单、尺寸小、重量轻，造价低。
（1）汽油机工作时将燃料燃烧后产生的 转化为机械能；
（2）汽油发动机一个工作循环中，为汽车提供动力的是 冲程，汽油发动机的冷却系统选用水来冷却是因为 ；
（3）某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在汽缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程的平均压强为9.0×105Pa，一次做功冲程中燃气对活塞做功 J；
（4）空气动力汽车获得动力是将压缩空气的压力能转化为汽车的 能，压缩空气存储瓶向外释放压缩空气做功时，瓶内的温度 （填：“升高”、“不变”、“下降”）。
参考答案：
1．C
【详解】A．柴油机有喷油嘴，而汽油机的顶部有火花塞，故A正确，不符合题意；
B．柴油机吸气冲程进入汽缸的只有空气，汽油机在吸气冲程中吸入的是空气和汽油的混合物，故B正确，不符合题意；
CD．由于柴油机和汽油机的结构和点燃方式不同，使得柴油机的效率比汽油机的效率高，且在压缩冲程中，柴油机缸内气体被压缩程度更大，故C错误，符合题意，D正确，不符合题意。
故选C。
2．B
【详解】A．同种燃料热值相同，故A错误；
B．燃料燃烧更充分，可以增加释放的热量，从而可以提高热机效率，故B正确；
C．任何热机的热机效率永远都达不到100%，故C错误；
D．热机效率和燃料燃烧释放的热量多少没有关系，故D错误。
故选B。
3．D
【详解】A．一切物体在任何温度下都有内能，0℃的物体的内能不为零，故A错误；
B．热传递过程中传递能量的多少叫热量，热量是一个过程量，不能说含有热量，故B错误；
C．用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率，功率是反映物体做功快慢的物理量，热机效率与功率没有直接的关系，故C错误；
D．在柴油机的做功冲程中，燃烧放出的热使得气体的压强和温度急剧升高，从而推动活塞对外做功，将内能转化成机械能，故D正确。
故选D。
4．C
【详解】A．物体吸收热量的多少与物体的质量、升高的温度以及比热容有关，由Q吸=cmΔt可知，由于不知道铜和铝的质量关系，所以在吸收相同的热量后铜升高的温度不一定比铝高，故A错误；
B．热值是燃料本身的特性，只与燃料的种类有关，与燃烧情况无关，把煤磨成煤粉燃烧能提高燃料利用率，但是煤的热值不变，故B错误；
C．物体的内能与物体的温度、质量、状态和物质种类有关，由于不知道两个物体的温度、物质种类和状态，所以质量相等的两个物体，运动速度大的那个物体内能不一定大，故C正确；
D．用抽气机使收纳衣物体积变小是因为有较多的空间，而不能说明分之间有空隙，故D错误。
故选C。
5．B
【详解】A．煤的燃烧过程，消耗化学能，产生内能，其中的能量转化过程为：化学能转化为内能，故A正确，不符合题意；
B．加热过程中，火的热传给锅、玉米，是通过热传递的方法增加玉米内能的，故B错误，符合题意；
C．锅盖被打开的一瞬间，锅内的气体膨胀做功，内能减小，温度降低，故C正确，不符合题意；
D．锅盖打开爆米花被崩出，内能转化为机械能，与汽油机做功冲程的能量转化相同，故D正确，不符合题意。
故选B。
6．C
【详解】AD．用火焰将炒菜的锅烧热，锅吸收了热量，温度升高，锅再把热量传给菜，这是利用热传递改变物体内能，故AD错误；
B．盛热汤的碗很烫，是因为热汤把热量传递给了碗，而不是把温度传给了碗，故B错误；
C．水烧开时将壶盖顶起，此过程中水蒸气的内能转化为壶盖的机械能，故C正确；
故选C。
7．A
【详解】A．“神舟十五号”搭载的火箭发动机，是通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置，所以火箭发动机也属于热机的一种，故A正确；
B．发射火箭时常用液态氢作为燃料，是因为液态氢的热值大，燃烧放热的本领强，同等情况下，转化的内能多，故B错误；
C．白天在同样太阳照射条件下，由于陆地的比热容比海洋小，因此陆地升温快，温度高，陆地表面形成低气压，海洋表面形成高气压，因此白天风通常从大海吹向陆地，故C错误；
D．热机效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出能量的比值，所用燃料的化学能转化成热机的机械能越多，效率越高，故D错误。
故选A。
8．BD
【详解】A．热机在工作时，内能转化为机械能；故A错误；
B．在滑梯上下滑时，摩擦生热，机械能转化成内能，是通过做功改变了物体的内能，故B正确；
C．因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度变化小，所以海边昼夜温差小，故C错误；
D．试管内水蒸气推动风扇转动时，水蒸气对外做功，内能减小，温度降低，故D正确。
故选BD。
9．ABC
【详解】AB．图甲所示，在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉，迅速向下压活塞，由于压缩玻璃筒内的空气对其做功，使得空气的内能增加，温度升高，故是将机械能转化为内能的过程，故与内燃机的压缩冲程相类似，所以AB正确；
CD．图乙所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾一段时间以后，塞子被试管内水蒸气推出，即该过程中消耗水蒸气的内能，产生机械能，故是将内能转化为机械能的过程，与内燃机的做功冲程相类似，所以C正确，D错误。
故选ABC。
10．ABC
【详解】A．甲图中两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程；乙图中两气门都关闭，火花塞点火，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；丙图中排气门开启，进气门关闭，气体流出汽缸，是排气冲程；丁图中进气门开启，排气门关闭，气体流入汽缸，是吸气冲程；所以正确的排序是丁、甲、乙、丙，故A正确；
B．四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，则该飞轮1s转30圈，因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以1s飞轮转30圈，共15个工作循环，共60个冲程，共做功15次，故B正确；
C．内燃机的一个工作循环有四个冲程，只有在做功冲程中使机器获得动力，内能转化为机械能，其它三个冲程均为辅助冲程，依靠飞轮惯性完成，即依靠飞轮惯性完成冲程的是甲、丙、丁，故C正确；
D．在吸气冲程，柴油机吸入汽缸的只是空气，汽油机吸入汽缸的是汽油和空气的混合物，故D错误。
故选ABC。
11．ACD
【详解】A．汽油机汽缸的顶部有火花塞，故A正确；
B．汽油机吸气冲程吸入汽缸的是空气和汽油的混合气体，故B错误；
C．汽油机的压缩冲程将活塞的机械能转化为气体的内能，汽缸内气体的内能增加，故C正确；
D．汽油机的做功冲程将气体的内能转化为活塞的机械能，故D正确。
故选ACD。
12．ACD
【详解】热机效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比；则减少热量的损失可以提高热机的效率，所以减少废气带走的能量、使燃料充分燃烧、保证良好的润滑，减少摩擦，都可以提高热机效率；延长热机的工作时间，并不能减少热量的损失，所以不能提高热机的效率，故ACD符合题意，B不符合题意。
故选ACD。
13．BCD
【详解】A．蜡烛燃烧时会发光发热将化学能转化为内能，故A正确，A不符合题意；
B．孔明灯升空过程中的将内能转化为机械能，与内燃机的做功冲程相同，故B错误，B符合题意；
C．孔明灯匀速升空过程中，速度不变，动能不变，故C错误，C符合题意；
D．根据能量守恒定律，能量不会凭空产生和消失，孔明灯能自动升空，是将蜡烛燃烧的内能转化为机械能，故D错误，D符合题意。
故选BCD。
14．BD
【详解】ABC．刚灌好开水的暖瓶瓶塞会突然弹出瓶口，是水蒸气的内能转化成瓶塞的机械能，水蒸气的内能减小，故B正确，AC错误；
D．两气门关闭，活塞下行，火花塞有火花，是做功冲程， 将内能转化机械能，与水蒸气内能转化成瓶塞的机械能的能量转化形式相同，故D正确。
故选BD。
15． 减小 D 2400
【详解】[1]球内气体对气球做功，气体自身的内能将减小。
[2]气体对气球做功，将气体的内能转化为气球的机械能，对应热机的做功冲程，而做功冲程中，两个气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，符合该情况的是D图。
[3]热机1s内对外做功20次，即1s的时间飞轮将转40圈，所以飞轮的转速是2400r/min。
16． 做功 48
【详解】[1]图中，两个气门关闭，火花塞喷出电火花，活塞向下运动，是做功冲程。
[2]完全燃烧0.5kg汽油放出的热量
根据可知，水升高到的温度为
可使水温升高到
17． 压缩 丙
【详解】[1][2]图甲中汽油机两气门关闭、活塞向上运行，是压缩冲程，此冲程将机械能转化为内能；图乙中内部气体对活塞做功，内能转化为机械能，该过程对应着汽油机工作循环中的做功冲程；图丙中把活塞迅速压下去，此时活塞对筒内的空气做功，空气的内能变大，温度升高，是机械能转化为内能，图甲与丙实验能量转化过程相同。
18． 热值
【详解】[1]热值是燃料的一种特性，由于干木柴、煤的热值不同，所以它们的放热本领不同。
[2][3]完全燃烧0.28kg酒精放出的热量为
由题意可知这些热量能使热机效率为25%的汽车以1000N牵引力匀速行驶的路程为s，故可得
故
19． 热值 不变
【详解】[1]液态氢的热值大，与质量相同的其它燃料相比，在完全燃烧时放出的热量多，所以承载发射任务的火箭用液态氢作为燃料。
[2]若火箭中液氢用去了一半，质量减小、燃料的种类不变，剩余液氢的热值不变。
20． 压缩 做功 2.3×106
【详解】[1][2][3]汽油机的四个冲程是：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，压缩冲程中，活塞压缩气体做功，气体温度升高，机械能转化为内能；观察图示可见，进气门和排气门皆关闭，曲轴顺时针转动，活塞向下运动，火花塞点火，故是做功冲程；完全燃烧50g汽油放出的热量
21． 100
【详解】[1]1m3的沼气完全燃烧产生的热量为
[2]水吸收的热量为
吸收热量后，水的温度
由于此时大气压为一个标准大气压，水的沸点为100℃，即水的温度最大为100℃，由于，所以水温度升高到100℃。
22． 1×1012 50% 0.2
【详解】[1][2]飞机匀速飞行时，发动机的推力与受到的阻力是一对平衡力，根据二力平衡条件可知，飞机发动机的推力为
则该过程中飞机发动机的推力做的功为
航空煤油完全燃烧放出的热量为
所以发动机的效率为
[3]若运-20换装效率为60%的新发动机后，需要的航空煤油完全燃烧放出的热量为
需要的航空煤油质量为
节省的航空煤油质量为
则每飞行100km，可节约航空煤油质量为
23． 自下而上 质量 水升高温度多少 汽油 不能
【详解】（1）[1]组装实验器材时，为了让火焰用外焰加热，温度计的玻璃泡浸没在液体中，应按照自下而上的顺序。
（2）[2]（3）[3]为了保证实验结论的可靠，实验中，除了控制酒精和汽油的质量相等外，还应控制两烧杯中水的初温和质量相等，当相同质量的酒精与汽油完全燃烧时，比较水升高温度多少，水温升高多的装置中，水吸收热量较多，说明燃料释放的燃料较多，比较得出酒精与汽油的热值。
[4]当两灯的燃料全部燃烧完后，水的初温相同，甲装置中温度计的读数是80℃，而乙装置中温度计的读数是90℃，则乙装置中水升高温度较多，水的质量相同，由得，乙装置中，水吸收热量较多，乙装置燃料放出热量较多，酒精与汽油的质量相同，由得，汽油的热值较大。
（4）[5]另一组同学用同样的装置进行实验，发现两种燃料全部燃烧完时，两烧杯内的水都已经沸腾一段时间，水的初温与末温都相同，无法比较水吸收热量多少，无法比较燃料放出热量多少，此时他们不能比较出两种燃料的热值。
24． 甲、乙 升高的温度 质量 水
【详解】（1）[1]为了比较不同燃料的热值，应控制被加热液体相同而燃料不同，应选择甲、乙两图进行实验。
[2]加热的是同种液体，质量也相等，升高的温度越高，吸收的热量越多，燃料燃烧放出的热量越多，而燃料的质量相等，则燃料的热值越大，通过比较升高的温度来比较燃料的热值。
（2）[3]为了比较不同物质的吸热能力，用同样的燃料燃烧加热不同的液体，应该选择乙、丙两图进行实验；加热时，水和煤油的质量要相等，而图中水和煤油的体积相等、密度不同，质量不相等。
[4]用同样的燃料燃烧加热水、煤油，加热时间相同，煤油和水吸收的热量相同，煤油的温度升高得快，煤油的比热容小、吸热能力弱，水的吸热能力强。
25．（1）5.88×105J；（2）1.68×106J；（3）35%
【详解】解：（1）水吸收的热量
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×2kg×（90℃﹣20℃）＝5.88×105J
（2）天然气完全燃烧放出的热量
Q放＝Vq＝0.042m3×4.0×107J/m3＝1.68×106J
（3）天然气灶的热效率
答：（1）这些水吸收的热量是5.88×105J；
（2）天然气完全燃烧放出的热量是1.68×106J；
（3）假设天然气完全燃烧，则天然气灶的热效率为35%。
26．（1）1.68×106J；（2）2.8×106J；（3）60%
【详解】解：（1）水吸收的热量
Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×5kg×(90℃-10℃)=1.68×106J
（2）0.08m3天然气完全燃烧放出的热量
Q放=Vq=0.08m3×3.5×107J/m3=2.8×106J
（3）该天然气灶加热这些水的效率
答：（1）水吸收的热量是1.68×106J；
（2）0.08m3天然气完全燃烧放出热量是2.8×106J；
（3）该天然气灶加热这些水的效率是60%。
27．（1）3×106J；（2）0.4kg
【详解】解：（1）空气所吸收的热量
（2）因为煤完全燃烧放出的热量有25%被空气吸收，所以煤完全燃烧时放出的热量
至少燃烧煤的质量
答：（1）空气吸收的热量是3×106J；
（2）至少需要燃烧0.4kg的煤。
28．（1）2 kg；（2）6.72×105 J；（3）42%
【详解】解：（1）水的体积为
水的质量为
在标准大气压下，水的沸点为100 ℃，即水的末温为100 ℃，水吸收的热量
（2）天然气完全燃烧放出的热量
天然气灶的效率
答：（1）水吸收的热量为2 kg；
（2）天然气完全燃烧放出的热量6.72×105 J；
（3）天然气灶的效率42%
29．（1）6.72×105J；（2）6.72×105J；（3）10%；（4）保证足够的空气
【详解】解：（1）水吸收的热量
Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/（kg·℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×105J
（2）燃烧200g木炭放出的热量
Q放=m炭q炭=200×10-3kg×3.36×107J/kg=6.72×106J
（3）该火炉烧水的热效率
（4）向火炉内吹空气，增加氧气含量，使木炭燃烧更充分，使木炭放出更多的热量，可以提高火炉热效率。
答：（1）水吸收的热量为6.72×105J；
（2）木炭完全燃烧放出的热量为6.72×106J；
（3）该火炉烧水的热效率为10%；
（4）保证足够的空气，可以提高火炉热效率。
30． 内能 做功 水的比热容大 135 机械 下降
【详解】（1）[1]热机就是利用燃料燃烧时产生的内能来做功的机器，汽油机工作时把内能转化为机械能。
（2）[2]汽油机的一个工作循环包括：吸气、压缩、做功、排气四个冲程，其中做功冲程将内能转化为机械能，使汽油机获得动力。
[3]因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量更多，所以汽车发动机中用水来冷却。
（3）[4]由题意可知，汽缸活塞面积为30cm2，即0.003m2，满负荷工作时做功冲程的平均压强为9.0×105Pa，则燃气对活塞的平均压力
一个冲程活塞在汽缸中移动的距离是50mm，即0.05m，则一次做功冲程中燃气对活塞做功
（4）[5]由材料“空气动力汽车是近十多年科技发展的产物，它利用高压压缩空气为动力源，将压缩空气存储的压力能转化为其他形式的机械能”可知，空气动力汽车获得动力是将压缩空气的压力能转化为汽车的机械能。
[6]压缩空气存储瓶向外释放压缩空气做功时，自身内能会减小，温度降低。
