燃料的热值试题及解答.docx
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燃料的热值试题及解答
燃料的热值
第一节、热值
1、什么是热值?
热值（calorificvalue
）又称卡值或发热量。
在燃料化学中，表示燃料质量的一种重要指标。
单位质量（或体积）的燃料完全燃烧时所放出的热量。
通常用热量计（卡计）测定或由燃料分析结果算出。
有高热值（highercalorificvalue）和低热值（lowercalorificvalue）两种。
前者是燃料的燃烧热和水蒸气的冷凝热的总数，即燃料完全燃烧时所放出的总热量。
后者仅是燃料的燃烧
热，即由总热量减去冷凝热的差数。
常用的热值单位，kJ/kg（固体燃料和液体燃料），或kJ/m^3（气体燃料）。
正确使用微机量热仪、升降式微机全自动量热仪可以测试出煤炭的发热量。
2、热值的定义
1千克（每立方米）某种固体（气体）燃料完全燃烧放出的热量称为该燃料的热值，属于物质的特性，符号是q,单位是焦耳每千克，符号是J/kg（J/m^3）。
热值反映了燃料燃烧特性，即不同燃料在燃烧过程中化学能转化为内能的本领大小。
3、计算公式
固体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式：
Q放=mq气体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式：
Q=VqQ表示热量（J），q表示热值（J/kg），m表示固体燃料的质量（kg），V表示气体燃料的体积（mA3）。
q=Q放/m（固体）；q=Q放/v（气体）
W=Q放=qm=Q^/mW=C放=qV=C放/v（W:
总功）（热值与压强有关）
4、单位换算
单位换算表
百万焦
耳
（10jou
le）
兆卡
（10cal）
色姆
（therm）
吨油当量
（toe）
千瓦小百万英热
时
（kW-h）
单位（MBtu）
隹耳
八、、r
（106jo
ule）
1兆卡
（106ca
I）
4.1868
0.03968
0.0001
1.163
0.003968
1色姆
（therin）
105.50
25.2
0.00252
29.32
0.1
1吨油当量
（toe）
41868
1000
396.8
11630
39.68
1千瓦小时
（kW・h）
3.6
0.85
98
0.0341
8.598
10
0.00341
1百万英热单位
（MBtu）
1055.0
252
10
0.0252
293.2
天然气中常见组分的压缩因子、理想气体体积低位热值表
序号
组分名称
压缩因子Z（20C）
低热值（1MJ/m）
1
甲烷
0.9981
33.367
2
乙烷
0.992
59.39
3
丙烷
0.9834
84.94
几种常用热值的定义表
英热单位（Btu）
1色姆=10万Btu
指在给定温度和压力下，把1磅水升高1C所英国常用色姆
需的热。
给定压力（therm）
为1个大气压（0.101325MPa）给定温度指
从59C升到60C
卡（cal）
标准气压下，1克水升高「C所需的热量
吨油当量（toe）
相当于107千卡净热值
千瓦小时
（kW・h）
电能单位，也称度，是电功率与时间的乘积
焦耳（joule）
功和能量的单位，相当于1牛顿的力使物体在力的作用方向上移动1米所做的功，也等于1瓦特的功率在1秒钟内所做的功
5、用途
表示食物能量的指标。
指1g食物在体内氧化时所放出的热
在食品化学中，
量。
通常用热量计测定，用J/g表示。
例如糖类的热值为17.16kJ/g，脂肪的热值约为38.9kJ/g，蛋白质的热值约为23kJ/g。
在工业领域发热量主要指煤炭发热量（大卡、热值）煤炭用户企业根据发热量测定仪检验煤炭的发热量高低选择适合自己的煤炭发热量。
第二节、燃料的热值
1、定义
燃料热值也叫燃料发热量，是指单位质量（指固体或液体）或单位体积（指气体）的燃料完全燃烧，燃烧产物冷却到燃烧前的温度（一般为环境温度）时所释放出来的热量。
2、单位
固体或液体发热量的单位是千卡/千克（kcal/kg）、千焦耳/千克（KJ/kg）或兆卡/千克（Mcal/kg）、兆焦尔/千克（MJ/kg）;气体燃料的发热量单位是千卡/标准立方米（kcal/Nm3）、千焦耳/标准立方米（KJ/Nm3或兆卡/标准立方米（Mcal/Nm3、兆焦尔/标准立方米（MJ/Nm3。
3、分类
燃料热值有高位热值与低位热值两种。
高位热值是指燃料在完全燃烧时释放出来的全部热量，即在燃烧生成物中的水蒸汽凝结成水时的发热量，也称毛热。
低位热值是指燃料完全燃烧，其燃烧产物中的水蒸汽以气态存在时的发热量，也称净热。
高位热值与低位热值的区别，在于燃料燃烧产物中的水呈液态还是气态，水呈液态是高位热值，水呈气态是低位热值。
低位热值等于从高位热值中扣除水蒸汽的凝结热。
4、用途
燃料大都用于燃烧，各种炉窑的排烟温度均超过水蒸汽的凝结温度，不可能
使水蒸气的凝结热释放出来，所以在能源利用中一般都以燃料的应用的低位发热量作为计算基础。
各国的选择不同，日本、北美各国均习惯用高位热值，而我国、前苏联、德国和经济合作与发展组织是按低位热值换算的，有的国家两种热值都
采用。
煤和石油的高低位热值相差约5%天然气和煤气为10流右。
5、各种燃料热值
固体燃料
燃料名称
热值MJ/kg
折算率
焦炭
25.12-29.308
0.857-1.000
无烟煤
25.12-32.65
0.857-1.114
烟煤
20.93-33.50
0.714-1.143
褐煤
8.38-16.76
0.286-0.572
泥煤
10.87-12.57
0.371-0.429
石煤
4.19-8.38
0.143-0.286
标准煤
29.26
1.000
干木柴（约）
12
0.4101
液体燃料
燃料名称
热值MJ/kg
折算率
原油
41.03-45.22
1.400-1.543
重油
39.36-41.03
1.343-1.400
柴油
46.04
1.571
煤油
43.11
1.471
汽油
43.11
1.471
沥青
37.69
1.286
焦油
29.31-37.69
1.000-1.286
气体燃料
燃料名称
热值MJ/kg
折算率
天然气
36.22
1.236
油田伴生气
45.46
1.551
矿井气
18.85
0.643
焦炉煤气18.260.623
18.26
0.623
直立炉煤气16.150.551
16.15
0.551
油煤气（热裂）
42.17
1.439
油煤气（催裂）
18.85-27.23
0.643-0.929
发生炉煤气
5.01-6.07
0.171-0.207
水煤气
10.05-10.87
0.343-0.371
两段炉水煤气
11.72-12.57
0.400-0.429
混合煤气
13.39-15.06
0.457-0.514
高炉煤气
3.52-4.19
0.120-0.143
转炉煤气
8.38-8.79
0.286-0.300
沼气
18.85
0.643
液化石油气（气态）
87.92-100.50
3.000-3.429
液化石油气（液态）
45.22-50.23
1.543-1.714
电能3.6MJ/度0.1229
3.6MJ/度
0.1229
例题分析
【例1】、现在由于煤价上涨，不法商贩把一种黑石头参入优质煤中高价出售.客户为了不上当受骗，辨别煤中是否掺杂的最恰当的方法是检测下面哪一个物理
量？
（）
A.质量B.温度C.比热容D.热值考点：
燃料的热值.
分析：
①热值是燃料的一种特性，它代表燃料的优劣，在完全燃烧相同质量的燃
料时，热值越大、放出的热量越多.
2比热容是物质的特性，反应物质的吸热能力.
3质量是物体所含物质的多少.
4温度是指物体的冷热程度.据此分析判断.
解答：
热值是燃料的一种特性，是指1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时放出的热量越多，掺假后煤的热值降低,所以可以用热值来区分；而从比热容、质量、温度无法区分.
故选D.
点评：
本题考查了学生对质量、热值、比热容特性的了解与掌握，知道热值是燃料的一种特性是本题的关键所在.
【例2】、现代火箭用液态氢做燃料，是因为它有（
A.较高的燃点B.较高的沸点C.较大的比热容D.较大的热值考点：
燃料的热值.
分析：
热值是指1kg的某种燃料完全燃烧后释放的能量，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，释放出的热量越多，所以在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小.
解答：
运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量.
故选D.
点评：
本题考查学生对热值定义的掌握情况，需要根据火箭的具体应用来分析.
【例3】、关于热值的说法，正确的是（
A.没有燃烧的燃料，热值等于零
B.燃料完全燃烧时，它的热值最大
C燃料燃烧时放出的热量越多，热值越大
D.燃料的热值与燃烧情况无关
考点：
燃料的热值.
分析：
1kg某种燃料完全燃烧放出的能量，叫做这种燃料的热值.热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关.据此分析判断.
解答：
热值就是1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，燃料的热值仅与燃料的种类有关，与有没有燃烧、燃烧情况、燃料的质量和燃烧放出热量的多少无关，故
ABC错；D正确.故选D.
点评：
本题考查了学生对热值概念的了解与掌握，明确热值是燃料的一种特性（只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等无关）是本题的关键
【例4】、关于燃料和热值，以下说法正确的是（
A.燃料的热值与燃料的燃烧情况无关
B.容易燃烧的燃料，热值一定大
C煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热
量多
D.为了提高锅炉效率，要用热值高的燃料
考点：
燃料的热值.
分析：
本题主要考查两个方面的知识:
（1）1kg某种燃料完全燃烧放出的能量，叫做这种燃料的热值.热值是燃料的
一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关.
（2）锅炉效率：
效率等于锅炉中水吸收的热量与燃料完全燃烧释放的能量的比
值.
解答：
A燃料的热值与燃料的燃烧情况无关，它只与燃料的种类有关，所以A
符合题意.
B、热值大小与燃料是否容易燃烧无关，它只与燃料的种类有关，所以B不符合
题意.
C燃料燃烧放出热量的多少不仅与燃料的热值大小有关，还与燃料的质量以及
燃烧程度有关，所以C不符合题意.
D锅炉的效率与燃料的热值高没有关系，所以D不符合题意.
故选A.
点评：
本题考查了学生对燃料热值是燃料特性的理解与掌握，是经常考的题型,充分理解“热值只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关”.
【例5】、酒精的热值比煤油小，这表示（
A.燃烧酒精比燃烧煤油放出的热量少
B.相同质量煤油和酒精完全燃烧时，煤油放出热量多
C•相同质量的酒精和煤油中，煤油含的热量多
D.燃烧酒精比燃烧煤油达到的温度低
考点：
燃料的热值.
分析：
（1）热值是表示热量完全燃烧时放出热量多少的物理量.它等于单位质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量.
（2）酒精的热值比煤油小就是指：
1kg酒精完全燃烧放出的热量比1kg
煤油完全燃烧放出的热量少.
解答：
因为用单位质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量的多少来表示热值大小的.
所以酒精的热值比煤油的小，就表示1kg酒精完全燃烧放出的热量比1kg煤油完全燃烧放出的热量少.
则相同质量的酒精和煤油完全燃烧时，煤油放出的热量多；放出相同热量时，完
全燃烧所需的酒精比煤油多.
、相同质量的酒精和煤油完全燃烧时，煤油放出的热量多.符合题意.
、相同质量的酒精和煤油，煤油含热量多.不合题意.
、燃烧酒精比燃烧煤油达到的温度低.不合题意.
故选B.
点评：
本题考查了热值的概念.关键是明确热值大小的物理意义，知道某种燃料的热值大是指1kg这种燃料完全燃烧放出的热量多.
【例6】、（2012?
无锡）为比较酒精和碎纸片这两种燃料的热值，小明采用如图所示的装置进行实验：
他将一定质量的酒精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中,
点燃它们，分别给装有质量相等的水的两个相同烧杯加热，直至酒精和碎纸片
完全燃烧.
（1）小明设计了一张记录实验数据的表格，其中①②两项内容漏写了，请你帮
他补充完整.
（2）实验后小明根据实验数据利用公式Q=cmtt算出了水吸收的热量，结合
“10g酒精”这一数据，算出了酒精的热值，算出的酒精热值是否可靠，请说明
理由
10g酒精
②
考点：
燃料的热值；热量的计算.
分析：
解答此题要运用控制变量的思想；还要考虑实验存在的误差等；明确热值
的概念--1kg某种燃料完全燃烧时，放出的热量.
解答：
（1）①需要记录加热前后水的温度，用来计算水吸收的热量;
②根据控制变量法的思想，酒精和碎纸片的质量必须相等;
（2）酒精完全燃烧放出的热量不能被水全部吸收，故算出的酒精热值要小
于真实值;
故答案为：
（1）①加热后的水温/°C;②10克碎纸片;
（2）酒精完全燃烧放出的热量不能被水全部吸收.
点评：
明确此实验的依据--控制变量法、水吸收的热量代表了燃料燃烧放出的热量；可解答此题.
【例7】、小明同学学习了燃料的热值后，自己设计一个实验来探究煤油和菜籽
油的热值的大小关系.他组装了如图所示的装置进行实验，记录结果见下表:
（1）为了保证实验结论的可靠，小明同学选择了两套相同装置，在实验中还控
制了2个相同的物理量，它们是:
（2）你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是
（3）小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，那么小明还
（偏大/偏小）.
考点：
燃料的热值；控制变量法与探究性实验方案.
分析：
煤油和菜籽油两种燃料的热值大小不能直接测量，需要通过水吸收热量的多少来体现燃料放出热量的多少，而水吸收热量的多少跟水的质量和升高的温度
有关，燃料燃烧放出热量的多少跟燃料的热值和质量有关，所以在设计实验时应使用控制变量法进行设计实验.
解答：
（1要想通过水吸收的热量来体现燃料燃烧放出热量的多少，则必须控
制两杯冷水的质量以及煤油和菜籽油的质量相等.
（2）煤油和菜籽油相比，煤油的热值较大.
（3）要控制两杯冷水的质量以及煤油和菜籽油的质量相等，需要实验天平
进行称量，实验过程中由于热量的散失，水吸收的热量要小于燃料燃烧放出的热量，所以利用此实验方法计算出的热值将比真实值偏小.
故答案为：
（1）两杯冷水的质量；煤油和菜籽油的质量.
（2）煤油.
（3）天平；偏小.
点评：
能否正确迁移探究比热容的实验设计思想，类比比热容的探究实验分析本题是解题的关键.
【自我检测】
燃烧值是
3.酒精的燃烧值是3.0Xio7J/kg，酒精炉里装有100g酒精，若燃烧掉一半,
会升高；内能的另一个重要应用就是用它来
5.棉被在太阳底下晒得暖呼呼的，这个生活实例说明
6.
人体像热机一样，也需要消耗能量。
例如一个成年人参加一次长跑，身体消
（干柴的热值为1.2x107J/kg）
7.阅读下表，回答问题;
一些燃料的热值单位；J/kg
干木材
约1.3X107
酒精
3.0X107
焦炭
3.0X107
烟煤
约2.9X107
柴油
4.3X107
氢
1.4X108
无烟煤
约3.4X107
汽油
4.6X107
木炭
3.4X107
（1）从表中可知，完全燃烧相同质量的燃料放出热量最多的是
从环保角度看最清洁的燃料是
（2）火箭用氢做燃料的原因之一是
8.平时我们所说的“热”，有三种意义：
可以表示为内能、热量和温度。
下列
三个“热”分别表示哪种意义:
物体吸热升温
摩擦生热
今天天气真热
9.观察保温瓶的结构，如图，
（1）保温瓶做成双层，中间抽成真空，这样做采
方法减慢热量的散失；
（2）保温瓶胆内层涂水银等反光材料,
木室
涂有反光材W、
10.下面说法中正确的是（
A.物体吸收了热量，它的温度一定升高
B.物体放出了热量，它的温度一定降低
C.物体温度不变，它一定没有吸热，也没有放热
D.物体放出了热量，它的温度可能不变
11.对于燃料的热值，下列说法中，属于正确理解的是（
A.燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比
B.燃料的热值跟燃料的质量成正比
C.容易燃烧的燃料热值一定大
D.就某种确定的燃料而言，它的热值是一个确定的值，跟燃料的质量及燃
料燃烧放出的热量无关
12.
2kg某种燃料完全燃烧，放出热量6.0X107J，则这种燃料的热值是（）
13.
.增加供氧量，让燃料更充分燃烧可以提高燃料的热值
B.容易燃烧的燃料，热值一定大
C.煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量比燃烧木柴放出的热量一定多
D.为了提高锅炉的效率，一要尽力使燃料更充分地燃烧，二要尽力减少烟气带走的能量
15.
质量为5kg的汽油，用去一半后剩下的汽油（
16.汽车油箱的汽油用掉一半后，剩下的汽油中，不变的物理量有（
A.质量密度热值B.质量密度比热容
C.密度热值比热容D.质量热值比热容
17.已知烟煤的热值是2.9X107J/kg，那么（）
.2kg的烟煤燃烧时，一定能放出5.8X107J的热量
.1kg的烟煤完全燃烧，一定能放出2.9X107J的热量
.2kg的烟煤温度降低1C时，放出2.9X107J的热量
.10kg烟煤的热值是2.9X107J
18.
的热量约为1X107Jo
小雨学习了热学的有关知识后，他估算了一下自己家里每天烧水、做饭需要
（1）如果普通的煤的热值为3X107J/kg，从理论上讲小雨家每天烧水做饭需要多少煤？
（2）小雨实际平均每天需要烧4块蜂窝煤，按每块蜂窝煤含煤0.5kg算,则小雨家的煤炉效率是多少？
（3）你认为小雨家煤炉效率低的原因是什么？
请你提出一条提高炉子效率的建议？
（4）从社会方面看，家用煤炉除了效率低，能源浪费外，另一个主要缺点是什么？
19.探究“燃料燃烧放热的多少与燃料的种类有关”，小明设计了如图的实验装
置.
（1）实验中，通过水温变化的多少来比较；
（2）拟订实验步骤如下：
在两个相同的烧杯中分别装上的水，记下温
度计的示数；用天平分别测出的酒精和碎纸屑，将其放入装置中的燃
烧皿内；同时点燃酒精和碎纸屑，直至，记下两支温度计的示数.
总；
（3）实验中某一时刻水温如图，为.通过实验可得到“不同燃料具
有不同的热值”的结论，但无法测算出酒精和碎纸屑的实际热值，其原因是
（写出一点）.
20.如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同.燃料的质量都是10g，烧杯
内的液体初温相同.
量必须
（相等/不同）.
（2）若在研究不同燃料热值实验时，记录数据如下表:
燃料
加热前液体温度
燃料燃尽时液体温度
燃料的热值
1
15
35
2.4X106
2
15
25
?
•
根据表中数据计算：
完全燃烧10g燃料1放出的热量为J，燃料2的
J/kg
热值是
出现这样情况的主要原因是:
【巩固与提高】
1.在今年4月22日世界“地球日”晚上关灯一小时，假设城区有5万个家庭响
应号召（每个家庭照明平均功率为60W，可节约kWh的电能，相当于
kg
热值为3.0X107J/kg的标准煤完全燃烧所放出的热量.
2.北京时间2005年10月12日9时，我国自主研制的“神舟六号”载人飞船由
“长征二号F”运载火箭从甘肃酒泉卫星发射中心发射升空，10月17日凌晨,
绕地球飞行了5天77圈的“神舟六号”飞船载着巡天归来的航天员成功着陆!
现在请回答下列问题:
（3）
飞船在轨道上离地面最近点200km最远点350km从远地点到近地点运行
（4）飞船返回大气层时与大气层发生剧烈摩擦，变成一个火球（如图），将
转化为
能.因此给飞船降温十分重要.一种重要的降温方式就是“烧蚀防
热”：
在飞船表面涂有一层高分子固体材料，让这些材料在发生物态变化时吸收热量.
【答案及解析】
燃料的热值
【自我检测】
1.化学，化学，内2.完全燃烧，1kg无烟煤在完全燃烧时放出的热量是3.4X107J
67
3.1.5X10J，3.0X10J/kg
4.加热，物体温度，做功
5.热传递可以改变物体的内能
6.
0.55
导热性差
10.D
解析：
做选择题，很经常举一些例子来说明选项的对错。
无力的学习，要注意收集一些能说明一些物理问题或能帮助我们理解一些物理知识的典例。
如本题，只要我们能想到晶体熔化（凝固）时，温度保持不变，就能解析本题了。
冰融化成水的过程中，要吸收热量，但温度不变，内能增加；二水凝固成本冰的过程中，要放出热量，温度保持不变，内能减小；所以A、BC的说法都是错误的,
只有D是正确的。
11.D
解析：
本题主要考查了解热值的定义及其物理意义.燃料的热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关，A、BC不符合题意,
D正确.故选D.
解析：
知道燃料的质量和要获得的热量，可利用公式Q放=mq计算这种燃料
的热值.
•••燃料的热值为q=9放=6.0"0J=3x107J/kg故选D.m2kg
13.D
解析：
热值指1千克某种燃料完全燃烧放出的热量，它和燃料的质量、温度
没有关系；比热容是1千克物质温度升高1C时吸收的热量，也和物体的质量、温度无关.对于酒精来说，它的热值和比热容是一定的，和酒精的质量和温度都没有关系.故选D.
14.D
解析：
本题主要考查两个方面的知识:
（1）1kg某种燃料完全燃烧放出的能量，叫做这种燃料的热值.热值是燃料的
一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关.
（2）锅炉效率：
效率等于锅炉中水吸收的热量与燃料完全燃烧释放的能量的比
值.
、燃料的热值与燃料的燃烧情况无关，所以增加供氧量，不能提高燃料的热
、热值大小与燃料是否容易燃烧无关，所以该选项不符合题意;
、燃料燃烧放出热量的多少不仅与燃料的热值大小有关，还与燃料的质量以及燃烧程度有关，所以该选项不符合题意;
D、影响锅炉的效率的因素一是燃料的燃烧程度，二是烟气带走的能量，所以为了提高锅炉的效率，一要尽力使燃料更充分地燃烧，二要尽力减少烟气带走的能量，则该选项正确，符合题意；故选D.
解析：
密度、比热、热值都是物质的属性，不随物质的质量变化而变化.5kg
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