2.第十四章 内能的利用 习题课件(全章打包)

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(共19张PPT)
第3节 能量的转化和守恒
知识点一 能量的转化
1. 来回迅速摩擦双手,摩擦的双手具有_____能,转化成手的___能,使手的温度升高。如克服摩擦做了100 J的功,就有_____J的_____能转化为____能。
2. 燃料燃烧时发生化学反应,释放大量的热量,将_____能转化为____能。
机械

100
机械

化学

3. 各种形式的能量都可以在________下相互转化。电动机带动水泵抽水是____能转化为_____能,植物吸收阳光进行光合作用是___能转化为_____能,燃料燃烧时发热是_____能转化为___能。
【注意】能量转化是高频考点,结合生活场景判断能量的转化是命题方向,要学会观察生活,从生活中学习物理,并将物理知识应用于生活。
一定条件

机械

化学
化学

例 1 以下四幅图中,关于能量转化说法错误的是 ( )
A.如图甲所示,过山车向下运动时是重力势能转化为动能
B.如图乙所示,水电站将水的机械能转化为电能
C.如图丙所示,自行车运动员奋力蹬车时,人体内的一部分化学能转化为动能
D.如图丁所示,汽车在刹车过程中,刹车片会发热,将内能转化为动能
D
[方法指导]能量转化的过程中,必定有一种能量减少,另一种能量增加。分析能量转化时,就看什么能量减少了、什么能量增加了,总是减少的能量转化为增加的能量。结合实例,明确转化过程中能量的变化情况,就可做出判断。
下列是一些常见的能量变化现象:
①风吹动风车转动;
②灯泡通电发光;
③弹弓将“纸弹”射出;
④冬天用热水袋暖手;
⑤长时间鼓掌手掌发热。
这些现象中,发生能量转化的是_______,发生能量转移的是_____。(填序号)
②③⑤
①④
知识点二 能量守恒定律
1. 能量既不会凭空_____,也不会凭空_____,它只会从________转化为________,或者从一个物体______其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量____ _____。
2. 能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一,小到原子核,大到宇宙天体,只要有能量转化,都遵循能量守恒定律。能量守恒定律的成立是无条件的。
消灭
产生
一种形式
其他形式
转移到
保持
不变
3. 能量守恒定律包含能量的_____和能量的_____两个方面。除此之外,能量的转化和转移还存在一定的_____性。
【注意】能量的转化与转移有着本质的区别:转化指由一种能量的形式转变为另一种能量的形式,如势能与动能的相互转化;而转移指的是能量的传递,能量从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,能量的形式不变,如热传递就是能量的转移。
转化
转移
方向
例 2 根据能量守恒定律,下列情形可能发生的是 ( )
A.随着科学技术的不断发展和提高,永动机是可以制成的
B.两个斜面相对连接,小球从左斜面滚下后冲上右斜面
C.电水壶里的水沸腾后断电,水的沸腾却一直持续下去
D.出枪膛的子弹射穿木板后,以更快的速度继续运动
B
[方法指导]能量守恒定律是自然界中最普遍、最重要的基本定律之一。大到天体,小到原子核,所有能量转化的过程,都遵循能量守恒定律。能量守恒定律是人类认识自然、利用自然、保护自然的有力武器。能量守恒定律告诉我们,有一种形式的能量减少或消失,一定有另一种形式的能量增加或产生,能量的总量是不变的。
下列说法中错误的是 ( )
A.能量的转化和守恒定律只适用于物体内能的变化
B.能量的转化和守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器
C.只要有能量的转化和转移,就一定遵循能量守恒定律
D.任何一种形式的能量在转化为其他形式的能量的过程中,消耗多少某种形式的能量,就能得到多少其他形式的能量,而能量的总量是保持不变的
A
1.如图所示是内燃机某冲程的工作示意图,下面四个事例中能量转化与之相同的是 ( )
A
2.如图所示,用酒精灯加热试管里的水,产生的水蒸气使试管塞冲向空中。在这个过程中,能量转化的顺序为 ( )
A. 内能―→机械能―→化学能
B. 化学能―→内能―→机械能
C. 机械能―→内能―→化学能
D. 内能―→化学能―→机械能
B
3.(2021·江门一模)现在流行一款鞋,穿上它走路时,鞋会发光,站着不动就不会发光。则这款鞋发光的原理,从能量转化的角度分析正确的是 ( )
A.机械能转化为电能,再转化为光能
B.电能转化为机械能,再转化为光能
C.机械能转化为光能,再转化为电能
D.光能转化为机械能,再转化为电能
A
4.下列关于能量的说法中,正确的是 ( )
A.洗衣机工作时是将机械能转化为电能
B.电水壶工作时是将内能转化为电能
C.用热水泡脚,身体会感觉暖和,说明内能可以转移
D.能量无论是转化还是转移,能量总和会逐渐减少
C
5.(2021·广东)如图所示为火箭发射的场景,火箭的燃料使用了液态氢,主要是因为它的_____大,火箭发射升空时,燃料的化学能转化为____能,再转化为火箭的机械能,这个过程中火箭的机械能_______(选填“守恒”或“不守恒”)。
热值

不守恒
6.燃油汽车的动力机械是内燃机。汽车匀速行驶时,内燃机通过燃烧汽油把_____能转化为气体的内能,然后通过做功冲程把内能转化成汽车的_____;而运动的汽车制动时,由于摩擦,动能转化成了轮胎、地面和空气的_____。
化学
动能
内能
7.导弹拦截系统是各国在军事领域中着重研究的对象,拦截弹在运动过程中做曲线运动,燃料助推拦截弹,燃料的_____转化为拦截弹的机械能。拦截弹在整个运动过程中,会受到空气的摩擦力,一部分机械能转化为_____消失了,但能量的总量是_____(选填“变小”“不变”或“变大”)的。
内能
内能
不变
8.如图所示为人们设想的一种永动机,它高处的水流下时将_______能转化为动能,冲击叶轮上的叶片,叶轮转动带动抽水机将水抽到高处,从而循环工作,这种不消耗能量又不断对外做功的“永动机”是_______ (选填“能够”或“不能够”)永远工作下去的,它违背了_________定律,抽水机在工作过程中,有部分机械能会转化为_____,机械能总量减少。
重力势
不能够
能量守恒
内能(共21张PPT)
第十四章单元复习
本章知识总结
回归教材
1.(RJ九全P17图14.1-1)如图所示,在试管内装一些水,用橡胶塞塞住,加热使水沸腾,当水沸腾一段时间以后,塞子被试管内的水蒸气推出。此过
程中酒精燃烧,酒精的_____能转化为___
能,这部分能量又传递给水,使水的内能
增加,温度_____,直至沸腾;水沸腾后产
生大量水蒸气,塞子受到水蒸气的压力而冲出去,即水蒸气的_____转化为塞子的动能。
化学
升高
内能

2.(RJ九全P19图14.1-4)如图所示是四冲程汽油机一个工作循环中的3个冲程,下列有关缺少的一个冲程的名称及顺序判断正确的是 ( )
A.吸气冲程,应在甲图之前
B.压缩冲程,应在甲、乙图之间
C.做功冲程,应在乙、丙图之间
D.排气冲程,应在丙图之后
C
3.(RJ九全P26练习2改编)下表所列是几种燃料的热值,单位是J/kg。从表中可以看出酒精的热值是3.0×107 J/kg,表示的物理意义是_________________________ _____________。放出相同的热量,完全燃烧干木柴与无烟煤所需的质量之比是_______。
1 kg酒精完全燃烧放出的热
量为3.0×107 J
17∶6
4. (RJ九全P26练习1改编)现有汽油0.02 kg,完全燃烧其中的一半,汽油放出的热量是________J。若汽油的放热使2 kg的水温度升高了25 ℃(未沸腾),则水吸收的热量为________J。剩余的0.01 kg汽油的热值是________J/kg。[c水=4.2×103 J/(kg·℃),q汽油=4.6×107 J/kg]
4.6×105
2.1×105
4.6×107
5.(RJ九全P28图14.3-2)如图所示是小球在地面弹跳的频闪照片,分析可知,小球弹起的高度逐渐减小,同时小球会变热。小球下落时,它的_______能减小,小球上升时,它的____能减小,小球在弹跳过程中有一部分机械能转化为_____。
重力势

内能
6.(RJ九全P29图14.3-3)如图所示是一种设想的永动机,这种永动机_____(选填“能”或“不能”)永远运动下去。在能量转化和转移的过程中,能量的总量_____。
不能
不变
7.(RJ九全P26练习3改编)全球汽车保有量在迅速增长,截至2011年,全球处于使用状态的汽车数量已突破10亿辆,提高汽车内燃机的效率,对节约能源有非常重要的现实意义。[q汽油=4.5×107 J/kg,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
(1)汽车在行驶过程中,油箱中的汽油减少,剩余汽油的热值_____(选填“变大”“变小”或“不变”)。给汽车提供动力的是汽油机的_____冲程。
不变
做功
(2)0.6 kg的汽油完全燃烧产生的热量的70%被水吸收,可使多少千克的水温度升高60 ℃?
解:(2)汽油完全燃烧放出的热量
Q放=m汽油q汽油=0.6 kg×4.5×107 J/kg=2.7×107 J
由题意可知,水吸收的热量为
Q吸=70%Q放=70%×2.7×107 J=1.89×107 J
由Q吸=cmΔt可得,水的质量
m= =75 kg
(3)某汽车在某次测试时,以10 m/s的速度匀速行驶了10 min,消耗汽油0.6 kg,测试过程中汽车发动机的牵引力为900 N。则该汽车发动机的热机效率是多少?
解:(3)汽车匀速行驶的时间t=10 min=600 s
汽车发动机所做的有用功
W=Fs=900 N×6 000 m=5.4×106 J
答:略
由v= 可得,行驶路程s=vt=10 m/s×600 s=6 000 m
汽油机的效率
η= ×100%= ×100%=20%
易错易混归纳
易错点一:汽油机的四个冲程
1.如图所示,甲、乙、丙、丁是汽油机四个冲程的工作示意图,戊是课堂演示实验的示意图,下列说法正确的是 ( )
A. 汽油机一个工作循环的正确顺序是:甲、乙、丙、丁
B. 图甲所示冲程中,活塞向下运动
C. 图丙所示冲程的原理与图戊所示演示实验的原理相同
D. 图丁所示冲程中存在内能转化为机械能的过程
D
易错点二:有关转速与做功次数和工作循环的关系
2.若单缸四冲程汽油机飞轮的转速是3 600 r/min,则汽油机每秒完成_____个冲程,每秒对外做功____次,每秒完成____个工作循环。
120
30
30
易错点三:对热值的理解
3.关于燃料的热值,下列说法正确的是 ( )
A.燃料的热值与燃料的燃烧情况有关
B.1 g汽油和2 kg汽油的热值是一样的
C.热值大的燃料燃烧放出的热量一定多
D.容易燃烧的燃料,热值一定大
B
易错点四:热机效率与功率的区别
4.两台柴油机做的有用功相同,甲柴油机用时3 h,消耗2 kg柴油;乙柴油机用时2 h,消耗3 kg柴油。下列说法正确的是 ( )
A.甲的功率大,效率低
B.甲的功率大,效率高
C.乙的功率大,效率低
D.乙的功率大,效率高
C
易错点五:能量的转化与守恒
5.学习了能量的转化和守恒后,同学们在一起梳理知识时交流了以下想法,你认为其中不正确的是 ( )
A.水电站工作时,将机械能转化为电能
B.各种形式的能在一定条件下都可以相互转化
C.通过热传递改变物体的内能是不同形式的能之间的相互转化
D.能量在转化和转移的过程中总会有损耗,但能量的总量保持不变
C(共20张PPT)
第十四章 内能的利用
第1节 热机
知识点一 热机
将燃料燃烧时释放的_____转化为_______的机器叫做热机。燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机,叫做_______。
内能
机械能
内燃机
例 1  下列设备中,没有利用热机的是 ( )
D
[方法指导]热机原理:燃烧时化学能转化为内能,产生高温高压的燃气,推动活塞做功,内能转化为机械能。火车、飞机、轮船工作时都是使用热机工作的。骑自行车时是通过消耗人的能量工作的,没有使用热机。
下列各组机械中,全部属于热机的一组是 ( )
A.蒸汽机、内燃机、吸油烟机
B.内燃机、洗衣机、汽轮机
C.蒸汽机、内燃机、汽轮机
D.内燃机、电视机、喷气发动机
C
知识点二 汽油机、柴油机
1. 内燃机的分类:内燃机分为_______和_______两大类,它们分别用汽油和柴油作为燃料。它们的一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成。一个工作循环中对外做功1次,活塞往复2次,曲轴转2周。
汽油机
柴油机
2. 汽油机的工作原理(如图所示):
吸气冲程→_____冲程(机械能→内能) →_____冲程(内能→机械能)→排气冲程
压缩
做功
3. 汽油机和柴油机是分别以_____和_____为燃料在机器内燃烧,从而将_____转化为_______的两种热机。二者在构造上的主要区别是:柴油机汽缸顶部有______,汽油机汽缸顶部有_______。在吸气冲程中的区别是:汽油机吸入汽缸里的是____________________,柴油机吸入汽缸里的是_____。
汽油
柴油
内能
机械能
喷油嘴
火花塞
汽油和空气的混合物
空气
例 2  (2021·广东)关于四冲程汽油机的工作过程,下列说法正确的是 ( )
A.吸气冲程:只吸入空气
B.压缩冲程:缸内温度降低
C.做功冲程:气体推动活塞做功
D.排气冲程:内能转化为机械能
C
[方法指导]四冲程汽油机的一个工作循环有四个冲程,分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程,其中只有做功冲程对外做功,将内能转化为机械能;另外还有压缩冲程有能量转化,将机械能转化为内能。
某汽油机工作过程有吸气、压缩、做功和排气四个冲程。如图为_____冲程工作示意图,活塞向____运动,燃料混合物被压缩,在这个过程中机械能转化为_____。
压缩

内能
1.(2021·茂名月考)某机器的能量流向图如图所示,据此推测该机器可能是 ( )
A.热机
B.洗衣机
C.发电机
D.电热水器
A
2.(2021·阳江一模)如图所示,将铁丝快速弯折十余次,弯折处温度升高,该过程与四冲程汽油机哪一个冲程的能量转化相同? ( )
A.吸气冲程
B.压缩冲程
C.做功冲程
D.排气冲程
B
3.(2021·揭西二模)如图为汽油机工作循环中的某个冲程,关于此冲程的说法正确的是 ( )
A.进气门打开,排气门关闭
B.喷油嘴喷出雾状汽油
C.靠飞轮的惯性完成
D.内能转化为机械能
D
4.有一部电影讲述了多年以后太阳急速衰老膨胀,无法再给地球提供能量,人类为了拯救地球而点燃木星周围的可燃气体,逃离太阳系的故事。其中“点燃木星”将地球推开相当于内燃机的 ( )
A.吸气冲程
B.压缩冲程
C.做功冲程
D.排气冲程
C
5.关于柴油机与汽油机的区别,下列叙述错误的是( )
A.柴油机的汽缸顶部有一个喷油嘴而没有火花塞
B.柴油机在吸气冲程中吸入的是空气
C.柴油机可应用于轮船
D.汽油机在压缩冲程中对气体的压缩程度更高
D
6.如图所示的装置中,当塞子从试管口喷出时,水蒸气的____能转化为塞子的______能,这个能量转化过程与汽油机工作时______冲程的能量转化过程一样。

机械
做功
7.如图所示是四冲程汽油机工作的部分冲程示意图,其中____图是做功冲程,此过程中气体的内能______ (选填“增大”或“减小”);____图是依靠飞轮的惯性来完成的冲程。

减小

8.汽油机在吸气冲程中,吸入的气体是_____________ _________。在内燃机的四个冲程中,只有做功冲程对外做功,其他三个冲程靠飞轮的______来完成;为了降低汽缸的温度,汽缸外有一个水箱包围着,用水来包围汽缸是因为水的________________________。
空气和汽油的
混合物
惯性
比热容大,散热效果好
9.(2022·广州二模)如图甲所示,壶中的水沸腾时,壶盖不断地跳动,并喷出大量“白气”,“白气”是水蒸气_____形成的,在这个过程中水蒸气做功,内能_____ (选填“增大”“减小”或“不变”),图乙中汽油机的____(选填“a”“b”“c”或“d”)冲程和此过程的工作原理是一样的。
液化
减小
b(共33张PPT)
第2节 热机的效率
知识点一 燃料的热值
1. 定义:某种燃料_____燃烧放出的热量与其质量或体积的比值,叫做这种燃料的热值。
2. 固体(液体)燃料的热值单位:________,符号:_____ (气体燃料通常用J/m3)。酒精的热值是3.0×107 J/kg,其物理意义是:________________________________ _______________。
完全
焦/千克
J/kg
1 kg的酒精完全燃烧所放出的热量
是3.0×107 J
3. 燃料燃烧时释放热量的公式:Q放=____(固体和液体);Q放=____(气体)。
4. 热值是燃料的一种_____,只与燃料的_____有关,与燃料的其他因素无关。
mq
Vq
特性
种类
例 1  下列关于热值的说法,正确的是 ( )
A.5 kg煤的热值大于3 kg煤的热值
B.燃料的热值越大,燃烧放出的热量越多
C.燃料的热值是燃料本身的特性,与其他因素无关
D.燃料燃烧不完全时热值变小
C
[方法指导]A.燃料的热值仅与燃料的种类有关,与燃料的质量无关。B.只有在质量相同并且完全燃烧的情况下,燃料的热值越大,放出的热量才越多,质量少、燃烧不完全,放出的热量就少。C.热值是燃料本身的特性,只与燃料的种类有关,与其他因素无关。D.热值只与燃料的种类有关,与燃料是否完全燃烧无关。
由公式q= 可知,下列说法正确的是 ( )
A. 若质量增大一倍,则燃料的热值减小一半
B. 若放出的热量增大一倍,则燃料的热值增大一倍
C. 燃料的热值与燃料的质量多少、放热的多少都无关
D. 若同种燃料燃烧得充分一些,则其热值会增大一些
C
1.定义:用来做______的那部分能量,与燃料________放出的能量之比,叫做热机的效率。热机的效率是热机性能的一个重要指标。
2. 热机效率的计算公式:η=___________。
3. 提高热机效率的途径:一是让燃料尽可能地________;二是要减少热量的_____;三是设法利用____的能量。
知识点二 热机的效率
有用功
完全燃烧
完全燃烧
损失
散失
【注意】热机效率的计算公式没有固定的形式,在表达式η= ×100%中,W有用=Q吸或W有用=Fs,Q放= mq 或Q放= Vq ,要根据具体问题分析后再选择合适的公式计算。
例 2  关于热机效率的说法正确的是 ( )
A.热机的功率大,热机效率一定高
B.用热值大的燃料,就能提高热机效率
C.热机做的有用功越多,热机效率越高
D.减少各种热损失,可以提高热机效率
D
[方法指导]A.热机的功率越大表示热机做功越快,与效率无关。B.燃烧相同质量的燃料,热值大的燃料可以放出更多的热量,但用来做有用功的能量不一定多,用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量的比值不一定大,热机效率不一定得到提高。C.热机做的有用功占燃料完全燃烧放出热量的比例越大,热机的效率越高,热机效率与热机做的有用功多少无关。D.减少热量的损失可以提高热机的效率。使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失,提高效率。
(2021·佛山月考)关于热机及其效率,下列说法正确的是 ( )
A. 热机做的有用功越多,效率就一定越高
B. 热机的功率越大,效率就一定越高
C. 热机把燃料燃烧所释放出的内能全部转化为机械能
D. 以上说法都不正确
D
1. 燃料燃烧放出热量的公式:Q放=qm,变形式:m=_____,q=_____。
2. 热机效率的计算公式:η= ×100%,变形式:W有用=________,Q放=_____。
知识点三 热机效率的有关计算
Q放×η
获得热量的几种方式及其热机效率的计算方法。
1.煤炉:化学能→内能,η热= ×100%= ×100%。
2.电热器:电能→内能,η热= ×100%= ×100%。
3.太阳能热水器:太阳能→内能,η光热转换= ×100%= ×100%。
4.热机:化学能→内能→机械能,η= ×100%= ×100%。
例 3 我国某款自主品牌小汽车在某段平直公路上进行测试时,小汽车以72 km/h的速度匀速行驶了5 min,消耗燃油0.4 kg,小汽车发动机的牵引力是900 N。求小汽车测试过程中:(q燃油=4.5×107 J/kg)
(1)消耗的燃油完全燃烧放出的热量;
解:(1)消耗的燃油完全燃烧放出的热量
Q放=mq燃油=0.4 kg×4.5×107 J/kg=1.8×107 J
(2)发动机牵引力的功率;
(3)发动机的热机效率。
解:(2)发动机牵引力的功率
P=Fv=900 N× m/s=1.8×104 W
解:(3)发动机做的功
W=Pt=1.8×104 W×5×60 s=5.4×106 J
答:略
发动机的热机效率
η= ×100%= ×100%=30%
[方法指导](1)知道消耗燃油的质量,利用Q放=mq求出燃油完全燃烧放出的热量;(2)知道汽车匀速行驶速度和发动机的牵引力,根据P=Fv即可求出发动机牵引力的功率;(3)根据W=Pt求出发动机所做的功,进而根据η= ×100%求出发动机的能量转化效率。
如图所示是我国自主研制的新一代喷气式大型客机C919,当发动机以1.2×105 N的推力使该客机在空中沿水平方向匀速飞行时,100 s内通过的路程为9×103 m。在这段时间里,问:
(1)发动机做了多少功?
解:(1)根据W=Fs可知发动机做的功
W=Fs=1.2×105 N×9×103 m=1.08×109 J
(2)发动机的功率多大?
解:(2)发动机的功率
P= = =1.08×107 W
(3)若发动机的效率为48%,则消耗燃油的质量是多少?(已知q燃油=4.5×107 J/kg)
解:(3)燃油完全燃烧放出热量
Q= = =2.25×109 J
答:略
消耗燃油的质量m= = =50 kg
1.(2022·湛江期末)10月31日,搭载空间站梦天实验舱的长征五号B遥四运载火箭发射成功。火箭以液氢为燃料是因为氢具有 ( )
A.较大的密度
B.较大的热值
C.较高的沸点
D.较大的比热容
B
2.(2022·高州模拟)关于燃料及其热值,下列说法中正确的是 ( )
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.燃料的热值与质量和燃烧状态无关
D.燃料燃烧时温度越高,放出的热量越多
C
3.(2022·肇庆期末)下列过程中,物理量发生改变的是
( )
A.一杯牛奶喝掉一半后的密度
B.一盒牛奶喝掉一半后的质量
C.一桶汽油燃烧掉一半后的热值
D.一瓶水喝掉一半后的比热容
B
4.内燃机的能量流向图如图所示。内燃机的效率为( )
A.7%
B.28%
C.31%
D.34%
D
5.(2021·高州模拟)热机效率是热机性能的重要指标,下列措施中,可以提高热机效率的是 ( )
A.尽量增加热机的工作时间
B.尽量增加废气带走的热量
C.尽量使用热值更大的燃料
D.尽量减少热机部件的摩擦
D
6.用天然气灶烧水的过程是通过______的方法改变水的内能。在标准大气压下,将5 kg初温为20 ℃的水烧开,需吸收热量__________J。若这些热量由酒精燃烧提供,需要完全燃烧_____g酒精。[c水=4.2×103 J/(kg·℃),q酒精=3.0×107 J/kg]
热传递
1.68×106
56
7.天然气是一种清洁燃料,某市部分出租车开始使用天然气代替柴油或汽油。已知天然气的热值是7×107 J/m3,当出租车消耗0.18 m3天然气时,所释放的热量是___________J(假定天然气完全燃烧);若天然气所释放的热量全部被水吸收,能使100 kg的水温度升高_____℃[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]。汽车上的散热器用水作为冷却剂,这是利用了水的_______较大的性质。
1.26×107
30
比热容
8.(2022·湛江二模)小明乘坐小轿车过隧道前,发现有一段斜坡比较粗糙,这是为了_____摩擦,接着以20 m/s的速度匀速通过长为4 km的隧道,消耗了0.2 kg的汽油,行驶中所受阻力恒为660 N,这段时间内,汽油完全燃烧放出的热量为__________J,汽车的效率为____%。(q汽油=4.4×107 J/kg)
增大
8.8×106
30
9.某学校需要把1 000 kg的水从20 ℃加热到80 ℃,则:[q天然气=4×107 J/m3,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
(1)求这些水吸收的热量;
解:(1)水吸收的热量
Q吸=c水mΔt
=4.2×103 J/(kg·℃)×1 000 kg×(80 ℃-20 ℃)
=2.52×108 J
(2)若用天然气加热,不计热量损失,需要完全燃烧多少m3的天然气?
解:(2)由题意可知,不计热量损失,天然气完全燃烧放出的热量Q放=Q吸=2.52×108 J
答:略
由Q放=Vq得加热这些水所需要天然气的体积
V= =6.3 m3
10.如图所示是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机。若该飞机以270 km/h的速度匀速直线航行20 min,消耗航空燃油1.35 t,飞机发动机的功率为2.25×107 W。问:(航空燃油的热值为4×107 J/kg)
(1)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是多少?
解:(1)已知消耗的航空燃油的质量m=1.35 t=1 350 kg,
航空燃油的热值q=4×107 J/kg,
则这些燃油完全燃烧放出的热量为
Q放=qm=4×107 J/kg×1 350 kg=5.4×1010 J
(2)飞机在航行过程中的阻力是多少?
解:(2)已知飞机发动机的功率P=2.25×107 W,
飞机匀速航行的速度v=270 km/h=75 m/s
由二力平衡的条件可知飞机航行过程中的阻力为
f=F=3×105 N
由P= =Fv可知飞机航行过程中的牵引力为
F= =3×105 N
(3)发动机的效率是多少?
答:略
解:(3)由P= 可知飞机发动机做的功为
W=Pt=2.25×107 W×20×60 s=2.7×1010 J
则发动机的效率为
η= ×100%= ×100%=50%

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