考點09 熱機及其效率【知識回顧】考點一、熱機1.熱機：利用內能做功的機械叫熱機。熱機的種類：分為蒸汽機、內燃機、汽輪機、噴氣發動機。內燃機：燃料直接在發動機氣缸內燃燒產生動力的熱機。內燃機根據其所使用的燃料分為汽油機和柴油機兩類。2. 內燃機的工作原理（1）汽油機：四沖程汽油機的結構汽缸、活塞、連桿、曲軸、進氣門、排氣門、火花塞。沖程活塞在氣缸內往復運動時，從汽缸的一端運動到另一端的過程，叫做一個沖程。汽油機的工作過程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。吸氣沖程靠慣性運動，吸進汽油與空氣的混合物；壓縮沖程外界對氣體做功，機械能轉化為內能，氣體溫度升高；做功沖程化學能轉化為內能，氣體溫度升高，氣體對外做功，內能轉化為機械能；排氣沖程靠慣性運動，排出廢氣。（2）柴油機：四沖程柴油機的結構汽缸、活塞、連桿、曲軸、進氣門、排氣門、噴油嘴。柴油機的工作過程與汽油機幾乎一樣，但有三個區別：1）吸氣沖程：汽油機吸進的是汽油和空氣的混合物，柴油機吸進的僅僅是空氣；2）壓縮沖程：汽油機壓縮的是汽油和空氣的混合物，汽油機壓縮的僅僅是空氣；3）做功沖程：汽油機用火花塞點火，柴油機用噴油嘴噴油。考點二、熱機效率1熱值（q）：1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫熱值；熱值單位是：J/kg。（1）燃料燃燒放出熱量：Q放 qm；（Q放 是燃料放出的熱量，單位是J；q是熱值，單位是J/kg；m 是質量，單位是kg。）對于熱值的概念，要注重理解三個關鍵詞：“1kg”、“某種燃料”、“完全燃燒”。1kg是指燃料的質量，如果燃料的質量不是1kg，那么該燃料完全燃燒放出的熱量就不等于熱值的數值；某種燃料是指熱值與燃料的種類有關；完全燃燒意思是燃料要完全燒盡，否則1kg燃料燃燒過程中，化學能轉變成內能就不是該熱值所確定的值。（2）熱值反映的是某種物質的一種燃燒特性，同時反映出不同燃料燃燒過程中，化學能轉變成內能的本領大小；也就是說，它是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關，與燃料的形態、質量、體積等均無關。2.熱機的效率：用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比，叫熱機的效率。熱機的效率是熱機性能的一個重要指標。公式：3.在熱機的各種損失中，廢氣帶走的能量最多，設法利用廢氣的能量，是提高燃料利用率的重要措施。注意：熱機能量的損失：燃料未完全燃燒（完全燃燒條件：充足空氣，研磨成細顆粒）； 廢氣排出帶走能量（廢氣的利用）；克服磨擦，消耗能量（使用潤滑劑，減小摩擦）。考點三、能量轉化與守恒1.能量守恒定律：能量既不會消滅，也不會創生，它只會從一種形式轉化為另一種形式，或者從一個物體轉移到另一個物體，而在轉化和轉移過程中，能量的總量保持不變。2能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天體，小到原子核，也無論是物理學問題還是化學、生物學、地理學、天文學的問題，所有能量轉化的過程，都遵從能量守恒定律。【考點梳理】考點一、熱機1.考點解析熱機是內能利用的典型實例，也是內能利用的重點，在復習中應該著重掌握熱機的工作原理和熱機能量轉化過程。本節知識點有：汽油機和柴油機的特點，汽油機的四沖程跟蹤過程，各沖程能量的轉化過程。對各沖程的判斷、工作過程以及能量的轉化是本節主要考點。考試題型以選擇題為主（考查工作過程的判斷、能量的轉化），填空題為輔（能量的轉化）。縱觀各地中考考綱和近三年考卷來看，對本節知識點的考查主要集中在汽油機四沖程的判斷和能量轉化兩個方面。此問題一般與熱現象的其他知識點結合在一起組成一個考題，也有單獨作為一個考題的情況。考點二、熱機效率熱機效率是本考點重點內容，主要涉及到熱值的概念及其相關計算，熱機效率的計算三個方面。故本節主要內容是應用熱值進行有關計算問題，希望在復習中加強學生計算能力的培養。中考試卷中有關效率和熱值的計算，雖然分值不一定很高，但在考查學生計算能力和對效率概念的理解上，屬于典型考題；考試題型以選擇題、填空題為主，有的也作為一個知識點與其他壓軸題結合。縱觀各地中考考綱和近三年考卷來看，對本節知識點的考查主要集中在熱機效率的計算和熱值概念的應用兩個方面。本節考點在2020年中考物理試卷中出現概率很大，也會延續以前的考查方式和規律，不會有很大變化。考查思路主要分為：考查學生計算能量和對熱機效率的計算能力，以及熱值的應用等方面。考點三、能量轉化與守恒能量轉化與守恒比較抽象，也是學生學習熱學內容的收尾，在本節主要考查能量的轉化形式和理解能量的守恒概念。尤其是對能量守恒概念的理解是學生學習的難點，同樣也是本節的重點。中考試卷中有關 轉化與守恒的問題也會經常出現，希望引起大家的重視。本節內容一般不會單獨組成一個試題，大多數會和熱學部分的其他知識點結合在一起組成一個題目；考查主要方向是能量之間的轉化，考試題型以選擇題、填空題為主。考點一、熱機【典例一】（2019武威）如圖所示是汽油機的______沖程。【答案】做功。【解析】由圖知，兩氣門都關閉，火花塞冒出電火花，活塞向下運行，氣缸容積增大，是做功沖程。故答案：做功。【舉一反三】1.（2018濱州）如圖是內燃機工作循環中的一個沖程，它是（）。A壓縮沖程，將化學能轉化成內能；B壓縮沖程，將機械能轉化成內能；C做功沖程，將內能轉化成機械能；D做功沖程，將機械能轉化成內能【答案】C。【解析】圖中的氣門關閉，活塞下行，并且電火花打火，這是做功沖程的特點；在做功沖程中，能量轉化關系是氣體的內能轉化為機械能,故選C。2.（2019達州）下列關于熱現象的說法中正確的是（）。A物體的溫度越高所含的熱量越多；B內燃機的做功沖程將機械能轉化成內能；C打掃衛生時灰塵飛揚說明分子在永不停息地做無規則運動；D物質的比熱容越大反映了物質吸收或放出熱量的能力越強【答案】D。【解析】A、熱量是一個過程量，不能說物體含有多少熱量，只能說吸收熱量或放出熱量，故A錯誤；B、內燃機的一個工作循環有四個沖程，做功沖程是將內能轉化成機械能，故B錯誤；C、灰塵是可以看得見的物體，因此灰塵的飛揚不是分子的運動，而是物體的機械運動，故C錯誤；D、比熱容是物質的一種特性，它反映了物質吸收或放出熱量的能力，比熱容越大反映了物質吸收或放出熱量的能力越強，故D正確。故選D。3.（2017煙臺）如圖所示，是汽油機工作時的四個沖程，其中屬于做功沖程的是（）。ABCD【答案】。【解析】A：進氣門開啟，氣體流入汽缸，是吸氣沖程；不符合題意。B：兩氣門都關閉，活塞上行，汽缸容積變小，是壓縮沖程，不符合題意。C：兩氣門都關閉，火花塞點火，活塞下行，汽缸容積變大，是做功沖程，符合題意。D：排氣門開啟，氣體流出汽缸，是排氣沖程；不符合題意。正確答案是C。考點二、熱機效率【典例二】（2019湘潭）圖是某電水壺的銘牌，該電水壺正常工作1min產生 J的熱量，如果這些熱量84%被冷水吸收能使2.0L的水溫度升高上 。【答案】9104；9。【解析】（1）由圖知，電水壺的額定功率為1500W，所以正常工作1分鐘產生的熱量：QWPt1500W60s9104J；（2）由可得水的質量：mV1.0103kg/m32.0103m32kg，這些熱量84%被冷水吸收，即Q吸84%Q放，由Qcmt得水升高的溫度：t9。故答案為：9104；9。【舉一反三】1.（2018荊州）某家庭用的電熱水器將體積為60L，溫度為20的自來水加熱到50，則水吸收的熱量為 J水的比熱容4.2103J/（kg）。若熱水器的功率為2000W，用時5000s，則該熱水器的效率為 。【答案】7.56106J；75.6%。【解析】根據公式求60L水從溫度為20加熱到50，吸收的熱量為：（每升水質量為1kg）；熱水器發出的熱量：；故效率為：。答案：7.56106J；75.6%。2.（2019蘇州）蘇州如圖所示，在空氣壓縮引火儀玻璃筒的底部放一小團干燥的棉花，用力將活塞迅速下壓，棉花被點燃。此過程的能量轉化方式與汽油機的______沖程相同。某效率為25%的汽油機在一次工作中消耗了4kg汽油，該汽油機對外做的機械功為______J。（汽油熱值為4.6107J/kg）【答案】壓縮；4.6107。【解析】（1）在空氣壓縮引火儀玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮，用力將活塞迅速向下壓，棉絮燃燒起來；說明壓縮筒內空氣做功，使空氣的內能增大，溫度升高；壓縮過程中，活塞的機械能轉化為空氣的內能，故該過程中，與內燃機的壓縮沖程相同；（2）汽油完全燃燒放出的熱量：Q放=mq=4kg4.6107J/kg=1.84108J；輸出的機械能為：E=Q放=25%1.84108J=4.6107J。故答案為：壓縮；4.6107。3.（2019綿陽）一個標準大氣壓下，將質量1.0kg的水從20加熱到沸騰，水吸收的熱量是________J。小明家天然氣熱水器的熱效率是84%，他某次洗澡，耗水40kg，自來水進熱水器的溫度是24，出熱水器的溫度是40，小明這次洗澡消耗天然氣________m3。已知水的比熱容是4.2103J/（kg），天然氣的熱值是3.2107J/m3。【答案】3.36105；0.1。【解析】（1）水吸收的熱量：Q吸=cmt=4.2103J/（kg）1.0kg（100-20）=3.36105J；（2）他某次洗澡時水吸收的熱量：Q吸=cmt=4.2103J/（kg）40kg（40-24）=2.688106J；由=Q?Q?可得，天然氣放出的熱量：；由Q放=Vq可得，消耗天然氣體積：。故答案為：3.36105；0.1。考點三、能量轉化與守恒【典例三】（2018溫州）某智能百葉窗的葉片上貼有太陽能板，在光照時發電，給電動機供電以調節百葉窗的開合。該過程中發生的能量轉換是（）。A電能機械能光能；B光能機械能電能；C光能電能機械能；D機械能電能光【答案】C。【解析】太陽能板，在光照時發電，即把太陽能轉化為電能；電能供給電動機，轉化為機械能，調節百葉窗的開合；故該過程中發生的能量轉換是光能電能機械能。故選C。【舉一反三】1.（2019邵陽）電動自行車、電動摩托車、電動汽車、電動公交車等已廣泛應用于現代生活中，它們都是利用電動機來工作的，電動機工作過程中能量轉化情況主要是（）。A電能轉化成熱能； B電能轉化成機械能；C機械能轉化成電能；D太陽能轉化成機械能【答案】B。【解答】電動機工作過程中，消耗了電能，將其轉化為機械能，故B正確。故選B。2.（2017岳陽）隨著人們的生活水平的提高，汽車走進千家萬戶。關于小汽車涉及的知識說法正確的是（ ）。A用甘油做發電機的冷卻劑； B發電機做功沖程將內能轉化為機械能；C精心保養可使發電機的效率達到100%；D排出的尾氣對環境沒有任何污染【答案】B。【解析】A用甘油做發電機的冷卻劑，錯誤；用水的比熱容大的特性，用水做冷卻劑。B發電機做功沖程將內能轉化為機械能，正確。C精心保養可使發電機的效率達到100%，錯誤，任何機械運動都會發熱做額外功。D排出的尾氣對環境沒有任何污染，錯誤，排出的尾氣對環境有污染。故選B。3.16.（2018聊城）在熱機的四個沖程中，把機械能轉化為內能的是 沖程。汽油機工作時要產生大量的熱，通常采用水循環將熱帶走，這是利用水 的特性。【答案】壓縮；比熱容大。【解析】（1）在熱機的四個沖程中，把機械能轉化為內能的是壓縮沖程。（2）汽車的散熱器可用水做冷卻劑，是因為水的比熱容比較大，在升高相同的溫度時可以吸收更多的熱量，降低發動機的溫度。故答案為：壓縮；比熱容大。1、 選擇題1（2019深圳市龍崗區中考一模）下列說法中正確的是（）。A汽油機的壓縮沖程中將內能轉化為機械能；B燃料不完全燃燒，其熱值會變小；C可以采用增大熱機功率的方法來增大熱機的效率；D物體的內能增加時溫度可能不變【答案】D。【解析】A、壓縮沖程中活塞壓縮氣缸內氣體做功，將活塞的機械能轉化為燃氣的內能，故A錯誤；B、熱值是燃料的一種特性，它只與燃料的種類有關，與燃料的質量、燃燒程度等均無關，故B錯誤；C、用來做有用功的能量和燃料完全燃燒放出的熱量的比值叫熱機效率，增大熱機功率不能增大熱機的效率，故C錯誤；D、物體內能增加時，溫度可能不變，例如，晶體吸熱熔化時，故D正確。故選D。2.（2019濮陽市中考物理二模）如圖所示是汽油機工作時某個沖程的示意圖，下列說法正確的是（）。A. 該沖程是壓縮沖程； B. 該沖程是機械能轉化為內能；C. 該沖程是內能轉化為機械能；D. 隨著汽油的燃燒，汽油的熱值會減小【答案】C。【解析】A、根據圖示可知，兩個氣門都關閉，火花塞點火，活塞向下運動，氣缸容積增大，因此是做功沖程，故A錯誤；BC、在做功沖程中將內能轉化為機械能，故B錯誤，C正確； D、熱值是燃料的一種特性，只與燃料的種類有關，因此當汽油不斷減少時，汽油的熱值不變，故D錯誤。故選C。3.（2019深圳市龍崗區中考一模）如圖所示是某老師的自制教具，他在礦泉水瓶的側壁上鉆一個孔，把電火花發生器緊緊塞進孔中，實驗時從瓶口噴入酒精并蓋上錐形紙筒，按動電火花發生器的按鈕，點燃瓶內酒精后，紙筒即刻飛出，瓶口出現大量白氣，關于此實驗，分析正確的是（）。A礦泉水瓶中的酒精如果沒有完全燃燒，其熱值會變小；B紙筒飛出后的瞬間瓶口出現的白氣是汽化形成的；C燃氣推動紙筒飛出的過程相當于內燃機的壓縮沖程；D紙筒飛出時發生的能量轉換是內能轉化為機械能【答案】D。【解析】A、熱值是燃料的一種特性，其大小只與燃料的種類有關，與燃料是否充分燃燒無關，故A錯誤；B、瓶口出現的白氣是由水蒸氣液化形成的，故B錯誤；C、燃氣推動紙筒飛出的過程是燃氣推動紙筒做功的過程，相當于內燃機的做功沖程，故C錯誤；D、紙筒飛出后瓶內氣體的內能減小，內能轉化為機械能，故D正確。故選D。4（2019濟南市歷城區中考一模）下列常見的現象中，能量轉化的描述正確的是（）。A彎折鐵絲機械能轉化為內能；B保溫瓶的瓶蓋蹦起內能轉化為機械能；C燃料燃燒化學能轉化為內能；D干電池供電電能轉化為化學能【答案】ABC。【解析】A、彎折鐵絲是通過做功的方式將機械能轉化為內能，故A正確；B、保溫瓶的瓶蓋蹦起，是氣體對外做功，將內能轉化為機械能，故B正確；C、燃料燃燒的過程是化學能轉化為內能的過程，故C正確；D、干電池供電的過程，是將化學能轉化為電能的過程，故D錯誤。故選ABC。5（2019深圳市龍崗區中考一模）甲種燃料的熱值小于乙種燃料的熱值，下列說法正確的是（）。A甲種燃料比乙種燃料的熱量少；B完全燃燒mkg乙種燃料，剛好燒開一壺水，那么用mkg甲種燃料也能燒開這壺水；C完全燃燒相同質量的兩種燃料，乙種燃料放出的熱量多；D通風條件越好，供氧越充足，兩種燃料的熱值越大【答案】C。【解析】A、熱量是一個過程量，不能說物體含有熱量的多少，所以甲種燃料的熱值小于乙種燃料的熱值，不能說甲種燃料比乙種燃料的熱量少，故A不正確；B、根據Qmq可知，相同質量的甲乙兩種燃料，乙種燃料完全燃燒放出的熱量比甲種燃料完全燃燒放出的熱量多，所以mkg乙種燃料剛好燒開一壺水，則mkg甲種燃料不能燒開這壺水，故B不正確；C、根據Qmq可知，相同質量的甲乙兩種燃料，乙種燃料完全燃燒放出的熱量比甲種燃料完全燃燒放出的熱量多，故C正確；D、熱值是燃料的一種特性，它只與燃料的種類有關，與燃料的質量、燃燒程度等均無關，故D不正確。故選C。6（2019深圳市龍崗區中考一模）下列說法中正確的是（）。A如圖中的驗電器是檢測物體是否帶電的儀器，工作原理是同種電荷互相排斥；B如圖表示用測電筆辨別火線與零線，若氖管發光，則此線可能是零線；C如圖是研究做功可改變內能的裝置，當活塞迅速壓縮空氣時，空氣內能會減小D如圖表示的是內燃機壓縮沖程，該沖程中氣缸內分子運動的劇烈程度減弱【答案】A。【解析】A、當帶電物體靠近不帶電的驗電器時，由于靜電感應，驗電器的金屬箔片會帶上同種電荷而相互排斥，金屬箔片會張開一定角度，故驗電器的原理是同種電荷互相排斥，故A正確；B、用測電筆辨別火線與零線，若氖管發光，此線是火線，若氖管不發光，此線是零線，故B錯誤；C、如圖是研究做功可改變內能的裝置，緩慢壓縮空氣，對空氣做功，空氣內能增大，故C錯誤；D、由圖可知，該沖程是內燃機壓縮沖程，缸內氣體內能增大，溫度升高，該沖程中氣缸內分子運動的劇烈程度加強，故D錯誤。故選A。7.（2019巴中市巴州區中考一模）汽車油箱中的汽油用掉一半后，剩下的汽油（）。A. 比熱容和熱值都不變；B. 比熱容不變，熱值變為原來的一半；C. 熱值不變，比熱容變為原來的一半；D. 比熱容變為原來的一半，熱值變為原來的一半【答案】A。【解析】比熱容是物質的一種特性，各種物質都有自己的比熱，某種物質的比熱容和其體積大小無關；燃料的熱值是燃料的一種特性，與燃料的質量m和體積V無關，故BCD錯誤，A正確。故選A。8.（2019巴中市巴州區中考一模）關于熱機的效率，下列說法正確的是（）。A. 一般情況下柴油機的效率比汽油機的高；B. 熱機的效率越高，在做功同樣多的情況下消耗的能量越多；C. 熱機的效率越高說明做功越快；D. 熱機損失的能量中，廢氣帶走的能量較少，主要是由于機械摩擦損失的【答案】A。【解析】A、柴油機的效率一般要高于汽油機，多用在重型機器上。故A正確； B、熱機效率越高，做有用功與燃料完全燃燒放出的內能的比值越大，即在做功相同的情況下，消耗的燃料較少，或消耗相同的燃料，做功較多。故B錯誤； C、熱機效率是有用能量在燃料完全燃燒放出熱量中所占比值，功率是熱機做功的快慢，兩者沒有必然聯系。故C錯誤； D、在熱機的各種能量損失中，廢氣帶走的熱量最多。故D錯誤。故選A。9.（2019自貢市中考模擬）關于熱機，下列說法是正確的（）。A. 汽油機頂部有噴油嘴，柴油機頂部有火花塞；B. 柴油機在吸氣沖程中，將柴油和空氣的混合氣吸入氣缸；C. 汽油機在做功沖程中，進氣門關閉排氣門打開；D. 汽油機在做功沖程中，是把內能轉化為機械能【答案】D。【解析】A、汽油機頂部有火花塞，柴油機頂部有噴油嘴； B、柴油機在吸氣沖程中，將空氣吸入氣缸； C、汽油機在做功沖程中，進氣門和排氣門都是關閉的； D、汽油機的做功沖程中，將內能轉化成了機械能。故選D。10（2019鎮平縣九年級第一次中招模擬）柴油機工作一個循環需四個沖程，其中由機械能轉化為內能的是（）。A吸氣沖程B壓縮沖程C做功沖程D排氣沖程【答案】B。【解析】在汽油機一個工作循環的四個沖程中，在壓縮沖程中，壓縮燃料的混合物做功，將機械能轉化為內能，溫度升高、內能增加；在做功沖程中，高溫高壓的燃料被點燃燃燒形成高溫高壓的燃氣，燃氣膨脹做功，將內能轉化為機械能。故選B。二、填空題11（2019保定市蓮池區中考一模）汽車汽油機是由四個沖程的不斷循環來保證連續工作的，其中由機械能轉化為內能的是 沖程。已知汽油的熱值為4.6107J/kg，2kg汽油完全燃燒時釋放的熱量為 J。已知汽車防凍液的比熱容為4.2103J/（kg）。某汽車中的防凍液從90冷卻到20的過程中，放出的熱量為2.94106J，則該汽車中防凍液的質量為 kg。【答案】壓縮；9.2107；10。【解析】（1）在汽油機的壓縮沖程中，活塞壓縮汽油和空氣的混合物做功，使其內能增大、溫度升高，機械能轉化為內能；（2）完全燃燒2kg汽油放出的熱量：Q放mq2kg4.6107J/kg9.2107J；（3）由Q放cmt可得，汽車防凍液的質量：m10kg。故答案為：壓縮；9.2107；10。12.（2019常德市中考最后一模）王磊家最近開通了天然氣，細心的他發現同樣條件下燒開同一壺水比過去用液化氣所用時間短了，這主要是由于兩種燃料的______不同；若現將1.5kg初溫為20的水燒開（標準大氣壓下），需要吸收的熱量為______。【答案】熱值；5.04105J。【解析】（1）燒開一壺水比過去他們家用液化氣所用的時間少了，是因為天然氣的熱值高； （2）水吸收的熱量：Q吸=cmt=4.2103J/（kg）1.5kg（100-20）=5.04105J。 故答案為：熱值；5.04105J。13（2019長沙市雨花區中考一模）據央視網：“從12月1日零時起，國內汽油價格每噸降低540元，降價后，92號汽油每升下降0.43元。”據此估測汽油的密度約為 kg/m3，完全燃燒3kg汽油所放出的熱量為 J（q汽油4.6107J/kg）。【答案】0.8103；1.38108。【解析】（1）汽油每噸降低540元，每升將下降0.43元，則降價540元汽油的體積即1t汽油的體積：V1LLm3，所以，汽油的密度：0.8103kg/m3；（2）完全燃燒3kg汽油所放出的熱量：Q放mq汽油3kg4.6107J/kg1.38108J。故答案為：0.8103；1.38108。14（2019遼陽市中考考前最后一卷）一臺四沖程汽油機在一個工作循環中，把內能轉化為機械能的沖程是 沖程。汽油機用水作為冷卻劑，這是利用了水 的性質。【答案】做功；比熱容大。【解析】（1）在四沖程汽油機的一個工作循環中，內能轉化為機械能的是做功沖程；（2）汽油機用水作為冷卻劑，是利用水的比熱容大，散熱效果好。故答案為：做功；比熱容大。15. （2019濟寧市中考三模）兩輪自平衡電動車作為一種新興的交通工具，倍受年輕人喜愛，如圖所示，表格中是某型號兩輪自平衡電動車的主要技術參數，鋰電池充電時，______能轉化為______能，若電動機以額定功率工作，則鋰電池充足一次電最多可騎行______秒。整車質量20kg鋰電池電壓48V鋰電池容量12Ah電動車額定電壓48V電動機額定功率360W【答案】電；化學；5760。【解析】鋰電池充電時相當于用電器，消耗電能，得到化學能，所以是電能轉化為化學能；由表格數據可知鋰電池的電壓為48V，容量為12Ah，則鋰電池充足一次電儲存的電能：W電=UIt=48V12A3600s=2.0736106J，由P=可得最多可騎行的時間：t=5760s。故答案為：電；化學；5760。16（2019臨沂市平邑縣中考二模）如圖所示，一配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小團蘸了乙醚的棉花，當迅速壓下活塞時，可看見桶內棉花燃燒起來。這是通過 的方式使玻璃筒內的空氣 增加、溫度升高的。從能量轉化的角度看，汽油機工作時 沖程與該圖實驗相同。【答案】做功；內能；壓縮。【解析】當迅速壓下活塞時，可看見桶內棉花燃燒起來。這是通過做功的方式使玻璃筒內的空氣內能增加、溫度升高的。從能量轉化的角度看，汽油機工作時壓縮沖程與該圖實驗相同。故答案為：做功；內能；壓縮。17（2019泰安市新泰市中考一模）在倡導新舊動能轉換，節約能源的今天，很多出租車使用天然氣代替柴油或汽油，某段時間一輛出租車消耗0.4m3天燃氣，如果該出租車發動機的效率為20%，則得到的機械能為 J。（天然氣的熱值為7107J/m3）【答案】5.6106。【解析】由熱機效率公式可得出租車得到的機械能為：W機械能Q放20%mq20%7107J/m30.4m320%5.6106J。故答案為：5.6106。18（2019慶陽市物理模擬)若可燃冰的熱值為4.2107J/m3，完全燃燒1m3的可燃冰可放出的熱量是 J，這些熱量有60%被水吸收，可把 kg的水從20加熱到80。水的比熱容c水4.2103J/（kg）【答案】4.2l07；100。【解析】1m3天然氣完全燃燒產生熱量：Q放Vq1m34.2107J/m34.2107J；由題知，水吸收的熱量：Q吸60%Q放60%4.2107J2.52107J；由Q吸cm（tt0）可得加熱水的質量：m100kg。故答案為：4.2l07；100。19（2019菏澤市牡丹區最后一次模擬）質量為2kg，溫度為15的水，吸收1.68105J的熱量后，溫度升高到 。已知水的比熱容是4.2103J/（kg）育才中學教室里安裝電燈的總功率是10kW，如果每年上課時間按200天算，每天少開燈1h，則節約的電能相當于 kg的標準煤完全燃燒時釋放的能量。（標準煤的熱值約為3.007J/kg）。【答案】故答案為：35；240。【解析】（1）由Q吸cmt，可得，t20。則溫度升高到15+2035；（2）由P可得：每天少開燈1h，節約的電能：W電Pt10kW1h2002000kWh7.2109J，由題知，Q放mqW電，需要完全燃燒煤的質量：m240kg。故答案為：35；240。三、計算題20.（2019深圳市龍崗區中考一模）小明家新買來一臺容積為80L的天然氣熱水器。小明學習了熱效率的知識后，嘗試估測該熱水器的熱效率，他把“進水量”設置為40L，“出水溫度”設置為40后，開始加熱。當水溫達到40時，自動停止加熱。已知當時自來水的溫度是20，加熱前天然氣表的示數為129.96m3，停止加熱后變為130.06m3，天然氣的熱值q天然氣4.2107J/m3，水的比熱容c水4.2103J/（kg），1L1.03m3求：（1）水箱中水的質量；（2）水箱中水吸收的熱量：（3）該熱水器的熱效率【解析】（1）把“進水量”設置為40L，則水箱中水的體積：V40L40dm340103m3，由得水箱中水的質量：mV1103kg/m340103m340kg，（2）由題意可得，水吸收的熱量：Q吸cmt4.2103J/（kg）40kg（4020）3.36106J；（3）使用天然氣的體積：V氣130.06m3129.96m30.1m3，天然氣完全燃燒釋放的熱量：Q放qV氣4.2107J/m30.1m34.2106J；該熱水器的熱效率：100%80%。答：（1）水箱中水的質量為40kg；（2）水箱中水吸收的熱量為3.36106J；（3）該熱水器的熱效率為80%。16