资源简介

(共32张PPT)
内能的利用
考点一 热机
　　1.热机
定义 利用__________做功的机械
原理
种类 蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等
内能
　　2.内燃机
定义 燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生__________的热机
分类 汽油机和柴油机
动力
工 作 过 程 (汽 油 机) 吸气 冲程 进气门__________,排气门__________,活塞向__________运动,汽油和空气的混合物进入汽缸 除了做功冲程是靠燃气推动活塞做功,其他三个冲程都是靠安装在曲轴上的飞轮的__________来完成的
压缩 冲程 进气门和排气门都_________,活塞向__________运动,将__________能转化为_________能
做功 冲程 进气门和排气门都__________,活塞向__________运动,将__________能转化为_________能
排气 冲程 进气门__________,排气门__________,活塞向__________运动,排出缸内的废气
打开
关闭
下
关闭
上
机械
内
关闭
下
内
机械
关闭
打开
上
惯性
　　3.柴油机和汽油机的区别
内燃机 汽油机 柴油机
不 同 点 构造 顶部有一个__________ 顶部有一个__________
吸气 冲程 吸入__________与__________的混合气体 吸入__________
点燃 方式 _______(选填“点”或“压”)燃式 ______(选填“点”或“压”)燃式
不 同 点 效率 _______(选填“高”或“低”) _______(选填“高”或“低”)
应用 小型汽车 货车、工程车
相同 一个工作循环活塞往复运动__________次,曲轴和飞轮转动__________周,经历四个冲程,做功__________次
火花塞
喷油嘴
汽油
空气
空气
点
压
低
高
2
2
1
考点二 热机的效率
　　1.热值
定义 某种燃料_________放出的热量与其质量_________,叫做这种燃料的热值
单位 __________,符号是__________
公式 __________,变形式:__________
理解 ①酒精的热值是3.0×107 J/kg,表示_______________________________
_____________;
②热值是燃料本身的一种特性,它与燃料的__________有关,与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等没有关系
完全燃烧
之比
焦耳每千克
J/kg
Q=mq
1 kg的酒精完全燃烧放出的热量是
种类
3.0×107 J
　　2.热机的效率
定义 热机用来做__________的那部分能量,与燃料__________放出的热量之比,叫做热机的效率
公式 __________或__________
能量 流向
提高热机效率的途径 ①让燃料尽可能充分燃烧,如:将煤块磨成煤粉或煤粒、加大送风量等;②利用废气的能量;③机件间保持良好的润滑、减小摩擦
有用功
完全燃烧
考点三 能量的转化和守恒
内容 能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会从一种形式__________成其他形式,或者从一个物体__________到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量__________
说明 ①能的转化是通过物体做功来实现的。能的转化过程中,能量的形式发生了改变;
②能的转移过程中,能量的形式没有发生变化
转化
转移
保持不变
课堂练习
1.(2020·衡阳)如图所示,为内燃机四冲程工作示意图,下列说法正确的是 ( )
A.一个工作循环的正确顺序是:甲乙丙丁
B.乙图冲程能获得动力
C.丁图冲程有明显机械能转化为内能的过程
D.丙图冲程存在化学能转化为内能的过程
C
2.(2021·东营)下列说法正确的是 ( )
A.热值大的燃料完全燃烧,放出的热量一定多
B.物体的温度不变,它的内能一定不变
C.物体的内能增加,可能是从外界吸收了热量
D.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
C
3.(2021·成都)小帆在老师指导下,用如图甲所示的同一个实验装置分别加热100 g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的图象如图乙所示,乙从20 ℃加热至沸腾刚好消耗了4 g酒精(q酒精=3×107 J/kg)。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等,c水=4.2×103 J/,则下列说法中正确的是 ( )
A.c乙=2.4×103 J/
B.乙的吸热能力大于甲的吸热能力
C.0—8 min乙吸收的热量为3.36×104 J
D.该酒精灯的加热效率为38%
C
4.(2021·泰安)利用一燃气热水器对10 kg、20 ℃的水进行加热时,完全燃烧了0.105 m3的煤气。已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),煤气的热值为4×107 J/m3,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4.41×103 J
②水吸收的热量是2.1×106 J
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
B
5.(2020·包头)如图甲所示的是“探究某种物质熔化时温度的变化规律”的实验装置。实验过程中,每隔1 min记录一次温度,并观察物质的状态。根据实验数据,绘制出该物质熔化时温度随时间变化的图象,如图乙所示。
(1)由图乙可知,该物质是_____(选填
“晶体”或“非晶体”),判断依据是_____
________________。图乙中AB段,
该物质处于________态。
晶体
熔化过程中温度不变
固
(2)若实验过程中燃烧了8 g酒精,8 g酒精完全燃烧放出的热量为__________ J。(酒精的热值为3.0×107 J/kg)
2.4×105
6.(2021·广西)若汽车在平直公路上10 min内匀速行驶了13.8 km,消耗汽油2 kg,发动机的输出功率为46 kW。汽油的热值q为4.6×107 J/kg。求:
(1)汽车行驶的速度;
(2)汽车牵引力做的功;
(3)汽车发动机的效率。
7.(2020·聊城)小华家使用的是天然气热水器,他尝试估测该热水器的效率,以核对铭牌上的数值是否准确。当只有该热水器使用天然气时,把50 kg的水从20 ℃加热到54 ℃,天然气表的示数由1 365.05 m3变为1 365.17 m3,已知水的比热容c=4.2× 103 J/(kg·℃),天然气的热值q=7.0×107 J/m3。求:
(1)水吸收的热量;
(2)消耗的天然气完全燃烧放出的热量;
(3)该热水器的效率。
8.(2017·云南)可燃冰是一种新型能源,它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质,主要成分是甲烷,其开采是世界难题。据中央电视台2017年5月18日的报道,我国可燃冰已试采成功,技术处于世界领先地位。用燃气锅炉烧水时,把质量为500 kg、初温为20 ℃的水加热到100 ℃,共燃烧了12 m3天然气。已知水的比热容c水=4.2×103 J/(kg·℃),天然气的热值q=4.2×107 J/m3,可燃冰的热值为同体积天然气的160倍。求:
(1)水吸收的热量; (2)燃气锅炉烧水时的效率;
(3)若换用可燃冰,应使用多少立方米可燃冰
课后训练
1.(2022·滨州)关于内能和内能的利用,下列说法中正确的是 ( )
A.5月的街头,杨花飞絮随风舞,如似雪花满天飞,说明分子在不停地做热运动
B.新能源汽车实现了“零排放”,其效率达到了100 %
C.我国“长征五号B”大型运载火箭使用氢作燃料,是因为氢的密度小
D.内燃机的压缩冲程,主要通过做功的方式增大汽缸内物质的内能
D
2.(2022·北京)(多选)下列说法正确的是 ( )
A.沿海地区通常比内陆地区昼夜温差小,原因之一是水的比热容比沙石的比热容大
B.冬天双手互搓,手的温度升高,是通过热传递的方式改变手的内能
C.长时间紧压在一起的铅片和金片互相渗入,是由于发生了扩散现象
D.汽油机的做功冲程中,燃气对外做功,将内能转化为机械能
ACD
3.(2022·怀化)如图所示,在试管内装适量水,用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间,塞子冲出,内燃机四个冲程中与之原理相似的是 ( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程
C.做功冲程 D.排气冲程
C
4.(2022·上海)四冲程热机工作过程中,将内能转化为机械能的是__________冲程;李白在《望庐山瀑布》中写道:“日照香炉生紫烟”,这是通过__________(选填“做功”或“热传递”)的方式来改变香炉的内能;加热1千克水,使其温度上升2 ℃,则加热过程中水吸收的热量为__________焦[c水=4.2×103 J/ (kg·℃)]。
做功
热传递
8.4×103
5.(2022·广东)班级厨艺展示活动中,用煤气炉烹饪食物主要是通过__________(选填“做功”或“热传递”)的方式增大食物的内能;现场香气四溢属于__________现象,表明分子在不停地做无规则运动。活动结束,剩余煤气的热值__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
热传递
扩散
不变
6.(2022·百色)用冷水冷却发动机,是利用水的比热容较_________(选填“大”或“小”)的特性。四冲程汽油机的工作过程中,________(选填“压缩”或“做功”)冲程将内能转化为机械能。
大
做功
7.(2022·广东)如图所示,表示四冲程汽油机处于_________冲程。汽车尾气带走的能量_________(选填“能”或“不能”)自动汇集回来转化成燃料的化学能,这反映了能量的转化具有________。
排气
不能
方向性
8.(2022·齐齐哈尔)某燃气热水器使用天然气作为燃料,若使用中消耗掉0.02 m3的天然气,则这些天然气完全燃烧放出的热量为__________ J(q天然气=3.2×107 J/m3);如果这些热量完全被水吸收,则水的内能__________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
6.4×105
增大
9.(2022·齐齐哈尔)一台单缸四冲程汽油机,当飞轮转速是2 400 r/min时,它每秒钟对外做功_________次;做功冲程将________转化为机械能。
10.(2022·安徽)小明利用家中的燃气表和温度计测量燃气灶烧水的效率。将1 kg的水从20 ℃加热到60 ℃,消耗了0.01 m3天然气(假设天然气完全燃烧),已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),天然气的热值为4.0×107 J/m3,则此次燃气灶烧水的效率为__________。
20
内能
42%
11.(2022·江西)如图所示,某同学用燃气灶烧水给餐具消毒。已知密闭锅内水的质量为5 kg,水的初温为22 ℃,当水刚好烧开时,共消耗了0.06 m3的天然气,该燃气灶烧水的热效率为70%。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),天然气的热值为4.0×107 J/m3]求:
(1)0.06 m3的天然气完全燃烧所放出的热量;
(2)以上过程中,水吸收的热量;
(3)密闭锅内水烧开时的温度。
使用密闭锅烧水,锅内气压大于1标准大气压,所以密闭锅内水烧开时的温度
t=t0+Δt=22 ℃+80 ℃=102 ℃
答:(1)0.06 m3的天然气完全燃烧所放出的热量为2.4×106 J;
(2)水吸收的热量为1.68×106 J;
(3)密闭锅内水烧开时的温度为102 ℃。

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