第十三章 内能与热机 单元测试

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第十三章 内能与热机 单元测试
一、单选题
1．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　）
A．0℃的物体没有内能
B．只要物体放出热量，温度就一定降低
C．物体温度越高，含有的热量越多
D．热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体
【答案】D
【解析】
A．任何物体无论温度多少都具有内能，故A错误；
B．物体放出热量，温度可能降低，也可能不变，例如：晶体凝固时，放出热量，但温度保持不变，故B错误；
C．同一物体，温度越高，内能越大，而不能说热量越多，因为热量是热传递的多少，是一个过程量，故C错误；
D．热传递的过程是热量由温度高的物体向温度低的物体传递，故D正确。
故选D。
2．如图所示的事例中，不是通过做功的方式改变物体内能的是（　　）
A．小孩下滑 B．冬天搓手
C．水变成水蒸气的过程 D．空气推动塞子
【答案】C
【解析】
A．小孩从滑梯上滑下臀部感觉很热是通过做功的方式改变了臀部的内能，故A不符合题意；
B．搓手时两手克服摩擦做功，机械能转化为手的内能，手的温度升高，是用做功方式改变内能的，故B不符合题意；
C．水变成水蒸气的过程是通过热传递，吸收热量，温度升高的，内能增大，故C符合题意；
D．空气推动塞子，是气体克服摩擦力对塞子做功，内能减小，故D不符合题意。
故选C。
3．下列关于温度、内能和热量的描述中正确的是（　　）
A．物体的温度不变，内能可能发生变化了
B．一个物体的温度升高了，它一定吸收了热量
C．温度高的物体含有的热量比温度低的物体多
D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
【答案】A
【解析】
A．物体的温度不变，内能可能发生变化了，例如，晶体熔化过程中，吸收热量，温度不变，内能增加，故A正确；
B．一个物体的温度升高了，可能是吸收了热量，也可能是外界物体对它做了功，故B错误；
C．热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，故C错误；
D．传递的条件是有温度差，内能小的物体温度可能比内能大的物体温度高，因此热量也可能由内能小的物体传给内能大的物体，故D错误。
故选A。
4．关于热值和热机效率，下列说法正确的是（　　）
A．使燃料燃烧更充分，可以增大热值 B．内燃机的效率越高，它消耗的燃料就越少
C．使燃料燃烧更充分，可以提高热机的效率 D．热机使用的燃料的热值越大，热机的效率就越高
【答案】C
【解析】
A．燃料的热值是燃料本身的一种属性，与燃料是否充分燃烧无关，故A错误；
B．内燃机的效率高，只能说明所做的有用功与总功的比值高，不能说明消耗的燃料就少，故B错误；
C．使燃料燃烧更充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，故C正确；
D．热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，与燃料的热值无关，故D错误。
故选C。
5．甲、乙两物体的比热容之比为2:3，吸收热量之比为3:1，它们升高的温度相同，则甲、乙两物体的质量之比为（　　）
A．9:2 B．2:9 C．1:2 D．2:1
【答案】A
【解析】
由可得

升高温度相同，因此可求两质量之比为

故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
6．下图是四冲程汽油机的工作示意图，下列说法正确的是（　　）

A．图甲是压缩冲程，内能转化为机械能
B．该内燃机一个工作循环有四个冲程正确的顺序是乙、丁、甲、丙
C．丁是做功冲程，把绝大部分的内能转化为机械能
D．靠惯性完成的冲程是甲、乙、丙
【答案】D
【解析】
A．图甲两气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，机械能转化为内能，故A错误；
B．内燃机一个工作循环分别是吸热冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。图乙进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程；图丙进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程；图丁两气门关闭，活塞向下运动，是做功冲程，内能转化为机械能，四个冲程正确的顺序是乙、甲、丁、丙，故B错误；
C．由上分析可知，丁是做功冲程。汽油机的效率约为20%～30%，故只能把一小部分的内能转化为机械能，故C错误；
D．只有做功冲程将内能转化机械能，其它三个冲程是辅助冲程，要靠飞轮的惯性完成，故靠惯性完成的冲程是甲、乙、丙，故D正确。
故选D。
7．在如图“比较水和油两种物质吸热的情况”的实验中，利用相同规格的电加热器加热水和食用油，以下说法正确的是（　　）

A．给体积相同的水和食用油加热
B．给质量为0.5kg的水加热1min，1kg的食用油加热0.5min，水比食用油吸热多
C．因为水的比热容较大，所以吸收热量更多
D．油的比热容较小，因为吸收热量相同时，油温上升较快
【答案】B
【解析】
A．比较不同物质吸热能力（比热容）的两种方法：①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量，吸收热量多的吸热能力强；②使相同质量的不同物质吸收相同的热量，比较温度的变化，温度变化大的吸热能力弱。故要给质量相同的水和食用油加热（根据，因水和食用油的密度不同，故质量相同的水和食用油体积不同），故A错误；
B．我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转化法。加热时间越长，液体吸热越多，故B正确；
C．根据，相同质量的水和食用油升高相同的温度，因为水的比热容较大，水吸热多，故C错误；
D．根据，相同质量的水和油吸收热量相同时，因油的比热容较小，故油温上升快，故D错误。
故选B。
8．质量相同的水和铜块，分别吸收相同的热量后将铜块投入水中，（c水>c铜，不计热损失）则（　　）
A．温度由铜传给水 B．热量由铜块传给水
C．水的温度降低，铜的温度升高 D．他们之间可能不发生热传递
【答案】D
【解析】
A．热传递传递的是内能，不是温度，故A错误；
BCD．题中没有给水和铜块的初温，则质量相同的水和铜块，分别吸收相同的热量后，铜块和水的末温有可能相等，有可能铜的末温高，也可能水的末温高。由于发生热传递时，内能由高温物体向低温物体传递。故BC错误；D正确。
故选D。
9．甲、乙两个相同的杯子中盛有质量和初温都相同的水，另有A、B两个金属球，其质量和初温也都相同，且都比水的温度高。现将A、B两球分别浸没在甲、乙两杯水中，水无溢出，热平衡后甲杯水温升高了，乙杯水温升高了，不计热量损失，则（　　）
A．A球比热容大于B球比热容 B．A球比热容小于B球比热容
C．A球降低的温度更大些 D．A球放出的热量更少些
【答案】A
【解析】
D．甲、乙两个杯子中水的质量m相同，两球放入水中后，水吸收热量温度升高，甲杯的水温升高15C，乙杯中水温升高8°C，即△t甲>△t乙，水的比热c相同，不计热量损失，由Q=cm△t可知△Q甲吸△Q乙吸，因为△Q甲吸=△QA放，△Q乙吸=△QB放，所以△QA放>△QB放，即A球放出的热量更多，故D错误；
C．甲、乙水的初温相同，△t甲>△t乙， 则t甲>t乙，所以tA>tB，球的初温t初相同，所以
t初-tA 即B球降低的温度更大些，故C错误；
AB．质量相同、初温t初相同的两球A和B，对于A有
△QA放=cAmA(t初-tA)
对于B有
△QB放=cBmB(tB-t初)
因为△QA放>△QB放，则有
cAmA(t初-tA) cBmB(t初-tB)
又已知mA=mB，故cA>cB，故A正确，B错误。
故选A。
10．如下表列出一些物质的比热容，根据表中数据，下列判断错误的是（　　）
物质
水
煤油
冰
铝
铜
比热容






A．不同物质的比热容可能相同
B．一杯水凝固成冰后，比热容会变化
C．用水作为暖气中的传热介质是因为水的比热容大
D．铝和铜升高相同的温度，铝吸收的热量更多
【答案】D
【解析】
A．由表格知，不同物质的比热容一般不同，但也有相同的，比如煤油和冰的比热容相同，故A正确，不符合题意；
B．由表格知，水和冰的比热容不相同，所以一杯水凝固成冰后，比热容会变化，故B正确，不符合题意；
C．在生活中用水作为暖气中的传热介质是因为水的比热容较大，与其它液体在相同质量时，降低相同的温度能放出更加多的热量，故C正确，不符合题意；
D．由表格知，铝的比热容大于铜的比热容，那么质量相同的铝和铜升高相同的温度，铝吸收的热量更多，如果没有质量相同这个前提条件，则无法判断吸热的情况，故D错误，符合题意。
故选D。
11．利用一燃气热水器对、20℃的水进行加热时，完全燃烧了的煤气。已知水的比热容为4.2，煤气的热值为，该热水器烧水的效率是50%。下列说法中（　　）
①煤气完全燃烧放出的热量是
②水吸收的热量是
③水温升高了50℃
④加热过程中水的内能保持不变
A．只有①④正确 B．只有②③正确
C．只有①②正确 D．只有②③④正确
【答案】B
【解析】
①由知道，煤气完全燃烧放出的热量是

故①错误；
②由于该热水器烧水的效率是50%，所以，水吸收的热量是

故②错误；
③由知道，水温升高了

故③正确；
④加热过程中水的温度升高内能增大，故④错误。
故选B。
12．小帆在老师指导下，用如图所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图，乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精（）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，，则下列说法中正确的是（　　）


A．
B．乙的吸热能力大于甲的吸热能力
C．0~8min乙吸收的热量为
D．该酒精灯的加热效率为28%
【答案】C
【解析】
ABC．由图乙知，甲从20℃加热至沸腾用时8min，乙从20℃加热至沸腾用时10min。 升高相同温度，甲所需时间长，需要吸收的热量多，那么甲的吸热能力更强，则甲是水，甲从20℃升温至100℃，需要吸收的热量
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×0.1kg×(100℃-20℃)=3.36×104J
即酒精灯在8min内放出的热量为3.36×104J，那么乙在8min内吸收的热量为3.36×104J。乙从20℃升温至100℃，所需时间为4min，吸收的热量

那么乙的比热容

故AB错误，C正确；
D．乙从20℃加热至沸腾，所需时间为10min，吸收的热量

消耗的酒精放出的热量
Q放=m酒精q酒精=0.004g×3×107J/kg=1.2×105J
那么酒精灯的加热效率

故D错误。
故选C。

二、填空题
13．冬天人们常搓手取暖，这是通过_______方式来改变物体的内能；小萱放学一进家门，就闻到妈妈炒菜的香味，这是_______现象，炒菜主要是通过_______方式改变物体的内能。
【答案】做功 扩散 热传递
【解析】
[1]冬天，搓手克服摩擦做功让手变暖，搓手取暖是通过做功的方式改变物体的内能。
[2]由于菜中的芳香类物质分子不停地做无规则运动，通过扩散现象充满整个房间，所以小萱放学一进家门，就闻到妈妈炒菜的香味。
[3]炒菜时，锅的热量传递给菜，使菜变熟，主要是通过热传递方式改变物体的内能。


14．如图所示，在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉，______（填“迅速”或“缓慢”）向下压活塞，压缩玻璃筒内的空气，对筒内空气做了功，空气的内能 ______（填“增大”或“减小”或“不变”），温度 ______（填“升高”或“降低”或“不变”）。

【答案】迅速 增大 升高
【解析】
[1][2][3]由于做功可以使内能与机械能之间进行转化，所以，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，应迅速把活塞压下去，这样压缩玻璃筒内的空气，活塞对筒内空气做功，空气的温度升高，内能增加，当温度达到棉花的燃点后，棉花就会燃烧。
15．春季，在培育秧苗时，有经验的农民往往会在傍晚往秧田里灌水以防倒春寒冻伤秧苗，这是利用水的比热容较______（选填“大”或“小”）的性质；若质量为2000kg的水温度从5℃降低到2℃，放出的热量是______J。[c水=4.2×103J/（kg·℃）]
【答案】大 2.52×107
【解析】
[1]晚上时在秧田里灌水，是因为水的比热容比沙土大，在相同条件下，晚上水在降温时会放出热量，热传递给秧苗，使秧苗的温度不致下降过低，从而可使秧苗不被冻坏。
[2]水放出的热量
Q放=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2000kg×(5℃-2℃)=2.52×107J
16．一台单杠四冲程内燃机正常工作时的转速为1800r/min，该内燃机每秒共经历了________冲程。如图所示，某单缸四冲程汽油机正处于________冲程，此冲程将________能转化为________能，接下来它应该处于________冲程，汽油机是汽车的“心脏”，气缸外面有“水套”，汽车行驶时水的温度会升高，水的内能会增大，这是通过________方式改变水的内能。

【答案】60 做功 内 机械 排气 热传递
【解析】
[1]内燃机正常工作时的转速为1800r/min=30r/s，即每秒完成15个工作循环，完成60个冲程。
[2][3][4]如图，进气门和排气门都是关闭的，火花塞放出电火花，活塞下行，可以判断是做功冲程，做功冲程中内能转化为机械能。
[5]接下来应该将燃烧后的废气排出，所以接下来应该处于排气冲程。
[6]气缸外有一个水套，气缸被水包围着，水从气缸吸收热量，温度升高，水的内能会增大，这是通过热传递的方式改变水的内能。
17．燃气灶将的水由42℃加热到62℃，这是通过______（选填“热传递”或“做功”）方式改变水的内能，水的内能增加了______J。若天然气完全燃烧放出的热量有42%被水吸收，需要消耗______的天然气。（水的比热容，天然气热值）
【答案】热传递 0.1
【解析】
[1]人们用天然气灶烧水的过程只是发生了能量的转移，而没有做功过程，所以人们用天然气灶烧水的过程是通过热传递的方法改变水的内能。
[2]水的内能增加量等于水吸收的热量，则

[3]根据可知，天然气完全燃烧放出的热量

由得，需要天然气的体积

18．图甲是某物质从液态变成固态的过中温度随时间变化的图像，图乙示意图形象反映两种物态下分子排列的特点。第1min时该物质分子的排列可能如图___________，2—4min过程温度不变，该物质的内能___________（填“增大”、“减少”或“不变”）。


【答案】a 减少
【解析】
[1]从图像可以看出，固体放热，温度降低，继续放热，温度不变，说明这种物质是有一定的凝固点，则固态的该物质是晶体，即甲图描述的是一种晶体的凝固图像。由图像可知，0—2min是液态，液体分子排列较疏松没有固定的形状，故第1min时该物质分子的排列可能如图a。
[2]在2—4min是这种晶体的凝固过程，在此过程中虽然温度不变，但是在不断放热，内能减小。
19．如图所示，在试管内装一些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把木塞冲开，此时水蒸气的温度会________（选填“升高”或“降低”）。水蒸气冲开瓶塞的过程，水蒸气的内能转化成木塞的________。该过程相当于内燃机的________冲程。如图所示为内燃机的能量流向图，热机效率等于________。

【答案】降低 机械能 做功 30%
【解析】
[1]如图所示，加热使水沸腾，水蒸气膨胀，对木塞做功，水蒸气的内能减小， 温度会降低。
[2]木塞获得机械能飞出去，水蒸气的内能转化为活塞的机械能。
[3]由于內燃机做功冲程中将內能转化为机械能，故上述实验过程中相当于内燃机的做功冲程。
[4]由图可知热机的效率
η=100%-33%-30%-7%=30%
即热机效率等于30%。
20．如图所示是冷水与热水混合时温度随时间变化的图象，甲乙通过________的方式使内能发生_______（转化/转移），假设在这一过程中没有热量损失，那么，由图象中所给的信息可知，冷水与热水的质量之比是___________。若冷水质量为200g，3min冷水吸收的热量为________J（已知c水=4.2×103J/（kg·℃））。

【答案】热传递 转移 2∶1 1.68×104
【解析】
[1][2]将冷水与热水混合后，热水放热温度降低，冷水吸热温度升高，所以甲乙通过热传递的方式使内能发生转移的。
[3]由图可知：热水的初温为80℃、末温为40℃，则
Δt热=80℃-40℃=40℃
冷水的初温为20℃、末温为40℃，则
Δt冷=40℃-20℃=20℃
根据热平衡方程得到
Q吸∶Q放=1∶1
c水m冷Δt冷=c水m热Δt热
4.2×103J/(kg·℃)×m冷×20℃=4.2×103J/(kg·℃)×m热×40℃
m冷∶m热=2∶1
[4]3min冷水吸收的热量为
Q=c水m冷Δt冷=4.2×103J/(kg·℃)×0.2kg×(40℃-20℃)= 1.68×104J
21．天然气是一种洁净的能源，在公交车和出租车上推行以天然气代替汽油做燃料。某物理兴趣小组的同学,用天然气给8kg的水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线,若在4min内完全燃烧了0.14kg的天然气,天然气的热值约为6×107J/kg，则经过4min时间加热，水所吸收的热量为_________J；天然气烧水时的热效率________。

【答案】 20%
【解析】
【分析】
（1）由图可知，经过4min时间加热水升高的温度值，利用吸热公式
求水吸收的热量； 
（2）已知天然气的质量和热值，利用可求得天然气完全燃烧产生的热量；烧水时的热效率（热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比）．
【解析】
经过4min时间加热，水所吸收的热量：
，
(2)天然气完全燃烧产生的热量：；
天然气烧水时的热效率： 。
故答案为：；20%
22．把质量相同、材料不同的两个金属块甲和乙，加热到90℃，然后分别投入两杯初温都是25℃、质量也相同的水中，过了一段时间后，发现投入金属块乙的杯内水温较高（整个过程忽略能量损失），那么可以断定甲、乙两种金属的比热容c甲_____c乙（填“>”、“=”或“<”）。
【答案】＜
【解析】
设金属块的初温为，两杯水的初温为，未温分别为和，对金属块甲有

对金属块乙有

由于两金属块、两杯水的质量均分别相等，两式相比得

由可得


可解得



三、实验题
23．下列两个装置都可以通过燃料燃烧，将化学能转化为内能，并利用内能做功。观察甲、乙两图情景。

(1)在图甲中，按动火花发生器的按钮。可以观察到的现象是______；
(2)从能量转化方面看，图甲的实验过程与四冲程汽油机的______冲程相似；
(3)甲、乙两个装置对应两种不同热机原理，其中与图乙对应的热机是______燃机。在工业实际应用中，与图______（选填甲、乙序号）原理对应的热机效率一般更高。
【答案】盖子飞出 做功 外 甲
【解析】
(1)[1]酒精与空气的混合气体在瓶内遇到火花发生爆炸，产生的高温高压燃气推动瓶盖做功，盖子飞出。
(2)[2]从能量转化方面看，该实验过程与四冲程汽油机的做功冲程相似，把内能转化为机械能。
(3)[3][4]图甲燃料在“气缸”内燃烧，产生的燃气直接推动瓶盖做功，这个“塑料瓶热机”属于内燃机，乙装置靠外部加热，属于外燃机，甲装置的燃料在瓶的内部燃烧，产生的燃气直接推动瓶盖做功，内能利用率高，所以甲装置的效率高。
24．如图所示，把一个薄壁金属管固定在支架上，管中装一些酒精，然后用软木塞塞紧。用皮条缠绕在金属管上，迅速来回拉动皮条，过一会儿会看到软木塞被顶开。根据实验现象回答下列问题：
（1）来回拉动皮条，使金属管的温度升高，这是通过___________方式改变物体内能。
（2）酒精温度升高，这是通过___________方式改变物体内能。
（3）酒精蒸气将木塞顶开的过程，酒精蒸气的内能___________（选填“增加”或“减少”），转化为木塞的___________能（选填“机械”或“内”）。
（4）酒精蒸气将木塞顶开时，金属管口出现的“白气”是___________现象（选填“汽化”或“液化”）。

【答案】做功 热传递 减少 机械 液化
【解析】
(1)[1]拉动皮条克服摩擦力做功，是将机械能转化为内能，这是通过做功方式改变金属管内能。
(2)[2]酒精吸收热量，内能增加，温度升高，这是通过热传递改变物体的内能。
(3)[3][4]塞子被酒精蒸气顶出，是管内酒精蒸气膨胀对塞子做功，酒精蒸气的内能减少，酒精蒸气内能转化为木塞的机械能。
(4)[5]酒精蒸气将木塞顶开时，酒精蒸气对木塞做功，内能减少，温度降低，一部分蒸气发生液化，变成液态，所以管口出现的“白气”。
25．小华同学设计了如图所示的实验，其中甲、乙、丙三个装置完全相同，液体的质量相同。

(1)要比较不同液体的比热容，应选择______两个装置进行实验。
(2)实验中，加热相同一段时间后，液体b上升的温度较高，说明液体______（填“a”或“b”）的比热容更大。
(3)为比较两种燃料的热值，必须控制相同的是______（可多选）。
A．燃料的质量
B．燃料燃烧的时间
C．烧杯内液体的质量
D．烧杯内液体的种类
(4)通过比较______来判断两种燃料热值的大小，这种实验方法是______。
【答案】甲、丙 a ACD 液体升高的温度 转换法
【解析】
(1)[1]为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料（即热源相同），加热不同的液体，同时让液体的质量相同，所以应选择甲和丙两图进行实验。
(2)[2]使用相同的热源，相同时间内吸收的热量相同，液体b升温多，由此可知，液体a吸热能力更强，比热容更大。
(3)[3]运用控制变量法比较两种燃料的热值时，应控制两种燃料的质量相同，烧杯内液体的种类、质量相同。
(4)[4][5]实验通过比较燃料完全燃烧后液体升高的温度，判断燃料的热值大小，升高的温度越高，燃料的热值越大，运用了转换法。
26．在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，实验装置如图所示，实验中记录的数据如下表所示。

加热时间/min
0
1
2
3
4
甲是温度/°C
30
34
38
42
46
乙的温度/°C
30
36
42
48
54
（1）实验中应量取质量相等的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中；用______的电加热器对液体加热，吸热多少可以通过______来反映（选填“温度计示数”或“加热时间”）；
（2）如果甲物质是水，根据表格中的实验数据可知，乙物质的比热容为______J/(kg•°C)；
（3）图中①是绘制的乙加热时温度随时间变化的图线，如果将初温相同的乙物质，质量增加到原来的2倍，不考虑热损失，用相同的加热器加热，再绘制出一条温度随时间变化的曲线，则曲线为图中的第______条。

【答案】规格相同 加热时间 2.8 ③
【解析】
（1）[1][2]在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，为了比较被加热物质吸收热量的多少，应该使用规格相同的加热器，单位时间放出的热量相同，利用转换法，通过加热时间长短来反应吸收热量多少。
（2）[3]由表格可知，加热1min时，甲、乙吸收的热量相同，温度变化量分别为4°C、6°C，甲的温度变化量恰好是乙的；甲、乙质量相同，根据可知，乙的比热容为甲的，甲为水，则乙的比热容为

（3）[4]由温度-时间图象可知，加热4min时，乙的温度变化量为42°C，不考虑热损失，用相同的加热器加热，将初温相同的乙物质，质量增加到原来的2倍，加热相同时间，它们吸收的热量相同，根据可知，质量大的温度变化量小一些，质量增加到原来的2倍，则温度变化量为原来的一半，故曲线为图中的第③条。
27．木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料，对它们取不同质量进行完全燃烧，得到了下列的数据：
燃料的质量/g
100
200
300
400
燃料完全燃烧放出的热量
Q木柴/J
1.3×106
2.6×106
3.9×106
5.2×106
Q焦炭/J
3.0×106
6.0×106
9.0×106
1.2×107
Q木炭/J
3.4×106
6.8×106
10.2×106
13.6×106
（1）从表中的数据可以得到，相同质量的不同燃料，它们完全燃烧所释放的热量是___________ 的；对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越___________ 
（2）从表中的数据还可以看出，对于同一种燃料，质量可改变，完全燃烧时，热量也随着改变，但是热量和质量的比值是___________ 的，这个不变的比值，反映了燃料的一种性质，在物理学上把它称之为___________
【答案】不同 多 不变 热值
【解析】
（1）[1]由表格中数据可知，完全燃烧质量相同的木柴、焦炭、木炭放出的热量不同。
[2]对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越多。
（2）[3]对于同一种燃料，完全燃烧放出的热量与燃料的质量成正比，比如对于焦炭


即放出热量与质量的比值不变。
[4]物理学中用热值表示燃料的这一特性。
28．如图甲，在探究“不同物质吸热能力”的实验中：


（1）某同学在两个相同的烧杯中加入初温相同、液面等高的水和煤油如图甲所示。同组的同学立即指出了其中的问题，你认为问题是________；实验中选用相同电加热器的目的是：使水和煤油在相同时间内________；
（2）纠正错误后进行实验得出了水和煤油温度随时间变化如图乙所示，根据图乙可判断冬季取暖应选用物质________（选填a或b）；
（3）给质量同为100g的液体甲和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图丙所示，据此判断液体甲的比热容为________J/(kg·)；
（4）为了比较酒精和碎纸片的热值，江涛设计了如图丁所示实验，实验中除所用两个烧杯及水的初温相同外，还有控制相同的量有：水的质量和________，实验通过比较________（选填“加热时间”或“升高的温度”）来确定酒精和碎纸片燃烧放出热量的多少。
（5）在这两个实验中都用到的研究方法为________（写出任意一种）．
【答案】未控制水和煤油的质量相同 吸收相等的热量 a 2.1×103 酒精和碎纸片的质量 升高的温度 控制变量/转换法
【解析】
（1）[1]实验是探究不同物质的吸热能力，所以要保持水和煤油的质量相同，而题目中是在两个相同的烧杯中加入液面等高的水和煤油，没有控制水和煤油的质量相等。
[2]相同的电加热器相同时间消耗的电能相同，产生的热量相同，选用相同的电加热器目的是：使水和煤油在相同时间内吸收相同的热量。
（2）[3]水和煤油相比，水的比热容较大，同样受热的情况下，温度变化较慢，由乙图知，a为水，b为煤油；若相同质量的a和b升高相同的温度，a吸收热量更多，a的吸热能力更强；所以冬季取暖应选用的物质是a。
（3）[4]由图象可知：用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热，水温度升高60°需要20min，物质甲温度升高60°C需要10min。所以质量相同的物质甲和水升高相同的温度需要吸收的热量关系为
Q水吸=2Q甲吸
由热量计算公式Q=cmt得

所以
c水=2c甲

（4）[5]实验时为了控制变量，应用天平分别测出等质量的酒精和碎纸屑，将其放入装置中的燃烧皿内，通过相同质量不同燃料产生的热量来比较它们的热值，并使用相同的容器中放入质量和初温相同的水。
[6]因燃料的热值不能直接测量，但燃料燃烧放出的热量可以被水吸收，从而使水温发生变化，所以可以通过温度计示数的变化（水升高的温度）来比较燃料热值的大小关系。
（5）[7]由（1）（4）可知实验中用到了控制变量法。

四、计算题
29．某家庭用的煤气热水器，将 4 kg 的水从20℃加热到45℃，完全燃烧了0.021m3的煤气。已知 c水=4.2×103J/（kg·℃），q煤气=4×107J/m3，求：
（1）煤气完全燃烧放出的热量；
（2）水吸收的热量；
（3）该热水器烧水的效率。
【答案】（1）8.4×105J； （2）4.2×105J； （3）50%
【解析】
解：（1）由题意可知，煤气完全燃烧放出的热量为
Q放=Vq=0.021m3×4×107J/m3=8.4×105J
（2）由题意可知，水吸收的热量为

（3）由（1）（2）可知，该热水器烧水的效率为

答：（1）煤气完全燃烧放出的热量为8.4×105J；
（2）水吸收的热量为4.2×105J；
（3）热水器烧水的效率为50%。
30．我国自主研制的某型新一代战斗机，它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能，该飞机最大起飞质量为，最大飞行高度达，最大航行速度达2.5倍声速（合），油箱最大容积为，飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见下表：
速度
100
200
300
400
500
阻力





已知飞机使用的航空燃油密度，热值为。求：
（1）飞机发动机完全燃烧燃油获得的能量是多少焦？
（2）当飞机以的速度匀速巡航时，飞机发动机的输出功率是多少千瓦？
（3）若在飞机油箱中加满燃油，并且以的速度巡航时，假设飞机将燃油耗尽，飞机能达到的最大航程可达千米，则飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是多少？
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
解：（1）完全燃烧燃油获得的能量为

（2）当飞机以的速度匀速巡航时，由题意得

飞机发动机的输出功率

（3）飞机能达到的最大航程的有用功为

则飞机发动机的效率

答：（1）飞机发动机完全燃烧燃油获得的能量是。
（2）当飞机以的速度匀速巡航时，飞机发动机的输出功率是。
（3）飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是。