初中物理
热机效率和环境保护
模块一思维导图构建知识体系
模块二基础知识全梳理（吃透教材）
模块三教材习题解析
模块四核心考点精准练（6道题）
模块五小试牛刀过关测（6道题）
1．知道燃料在燃烧过程中将化学能转化为内能。
2．知道什么是燃料的热值、单位；知道热值的物理意义；
3．会用热值的计算公式进行简单的计算。
4．能说出热机工作时释放热量的主要流向，知道什么是热机的效率。
5．了解热机的效率，培养节约资源的意识，从而激发改进技术提高热机效率，为社会进步做贡献的意识。
■知识点一：燃料的热值（q）
1.定义：
某种燃料完全燃烧放出的热量与所用燃料质量之比，叫做这种燃料的热值。
2.单位：J/kg或J/m3
3.特性：热值只与燃料的种类有关，与燃料的状态、质量、体积、是否燃烧等均无关。
4.公式：Q＝mq或者Q＝Vq。
5.火箭常用液态氢做燃料，是因为：液态氢的热值大，体积小便于储存和运输。
6.炉子的效率：
（1）定义：炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。
（2）公式：η=Q吸/Q放×100%
（3）炉子效率比较低的原因：A.燃料燃烧不充分。B.存在各种热量损失。
（1）热值的物理意义：热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小。
（2）酒精的热值是3.0×107J/kg表示：1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J。
（3）提高炉子效率的方法：A.使燃料充分燃烧。B.减少各种热量损失。
■知识点二：热机效率
1.热机能量走向图：
2.热机效率定义：
热机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。
3.公式：η=W有用/Q总×100%
4.提高热机效率的途径：
（1）使燃料充分燃烧。
（2）尽量减小各种热量损失。
（3）机件间保持良好的润滑、减小摩擦。
各种热机的效率：（1）蒸汽机效率只有6%～15%；（2）汽油机的效率为20%～30%；（3）柴油机的效率为30%～40%；（4）喷气式飞机发动机的效率：50%～60%。
■知识点三：热机与环境保护
1.利用内能带来的环境问题：
（1）废气污染。（2）烟尘污染。（3）噪音污染。
2.解决办法：
（1）变分散为集中供热，提高燃料利用率。
（2）改进燃烧装置，加装消烟除尘设备，以减少烟尘排放。
（3）推广、普及“清洁能源”。
（4）种植绿色植物，净化空气。
教材原题（P53-54）
1．完全燃烧相同质量的甲、乙两种燃料时，若甲放出的热量多，则甲的热值比乙的热值________。
【答案】大。
【解析】某种燃料完全燃烧放出的热量与所用燃料质量之比，叫做这种燃料的热值。
2．在煤炭市场中，少数不法商贩将矸石粉碎后掺在优质煤中销售，客户为了不上当，最恰当的方法是检测下列物理量中的（）。
A．热值B．比热容C．温度D．质量
【答案】A。
【解析】热值的物理意义：热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小。
3．现代火箭用液态氢作燃料，是因为它具有（）。
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】C。
【解析】火箭常用液态氢做燃料，是因为：液态氢的热值大，体积小便于储存和运输。
4．干木柴的热值是1.2×107J/kg,它的物理意义是___________________________。完全燃烧4kg的干木柴，能放出__________热量。
【答案】1kg干木柴完全燃烧放出的热量是1.2×107J。；4.8J。
【解析】略。
5．热机在能的转化过程中不可避免地要损失一部分能量，并且会对环境造成一定程度的污染。请指出热机工作过程中存在的各种形式的能量损失，同时指出可能造成哪些环境污染。
【答案】（1）废气的内能，散热损失，机械摩擦的损失，其中废气损失能量最大；（2）废气污染、烟尘污染、噪音污染。
【解析】略。
1．（2023四川自贡）如图所示，图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图，图E、F是演示实验的示意图，B图是______冲程，与它原理相同的是______图所示的演示实验。
【答案】压缩E
【解析】B图汽油机两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，机械能转化为内能。
图E中活塞向下运动，压缩玻璃筒内的气体，机械能转化为内能，与汽油机的压缩冲程原理相同。
2．（2023福建）蒸米时，木桶中米内能的增加是通过方式实现的，完全燃烧10kg的干木柴能释放出J的热量。（干木柴的热值为1.2×107J/kg）
【答案】热传递1.2×108
【解析】[1]蒸米