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(共25张PPT)
第三讲·内能的利用
考点一 热机
1.内能及其改变
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 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 动力
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
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.(2022· 北京改编)下列说法不正确的是 ( )
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
B
2.(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
3.(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
4.(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
5.(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( )
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
6.(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”)。
7.(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。
扩散
不变
大
做功
热传递
8.(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。
20
内能
9.(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;
9.(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:
(3)密闭锅内水烧开时的温度。
10.(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;
10.(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:
(2)消耗的天然气完全燃烧放出的热量;
10.(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:
(3)该热水器的效率。
课后训练
1.(2023·新疆)人类最早发明的热机是( )
A.蒸汽机 B.内燃机
C.喷气发动机 D.火箭发动机
A
2.(2023·广东)如图为四冲程汽油机工作过程中的某冲程示意图,该冲程为 ( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程
C.做功冲程 D.排气冲程
3. (2023·上海)四冲程内燃机工作时,将内能转化成机械能的冲程是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程
C.做功冲程 D.排气冲程
C
A
4.(2023·随州)汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是 ( )
A.甲图是压缩冲程,活塞对气缸内的气体做功,气体的温度升高
B.由乙图可知该汽油机的效率是30%
C.汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料
燃烧得越不充分,这会降低燃料的热值
D.为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,该举措大大提高了燃料的热值
A
5.(2023·北京改编)下列说法正确的是 ( )
A. 运动的小球具有机械能,而不具有内能
B.铁块很难被压缩,说明分子间只存在斥力
C.汽油机的压缩冲程中,活塞压缩气体,将机械能转化为内能
D.内陆地区比沿海地区昼夜温差大,原因之一是砂石的比热容比水的比热容大
C
6. (2023·苏州)工地上太阳暴晒的钢筋热得烫手,钢筋内能是通过______的方式增加的,用切割机切割钢筋,切割片温度急剧上升,该过程内能变化情况与热机的________冲程相同。
7.(2023·自贡)如图所示,图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图,图有E、F是演示实验的示意图,B图是_______冲程,与它原理相同的是____图所示的演示实验。
压缩
热传递
压缩
E
8.(2023·天津)额定功率为1 000 W的电热水壶正常工作时,把质量为1 kg的水从10 ℃加热到100 ℃,用时420 s,已知c水=4.2×103 J/(kg·℃),求:
(1)水吸收的热量;
(2)电热水壶的效率。

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