機(jī)械能和內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化

1、第十二章機(jī)械能和內(nèi)能12.3 機(jī)械能和內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化圖1一、填空題:1 如圖1所示，將鐵絲快速地反復(fù)彎折幾次，然后用手指在彎折處觸摸一下，有的感覺，這是由于物體的內(nèi)能 的緣故。2如圖2所示，在透明塑料盒的底部鉆一個孔，將電子式火花發(fā)生器的放電針管緊緊地圖2塞進(jìn)孔中，打開塑料盒蓋，向盒中滴入數(shù)滴酒精，再將盒蓋蓋緊，然后撳動電火花發(fā)生器的按鈕。這時我們可以看到：盒蓋 ，同時聽到“呼”的一聲響。在此過程中，酒精燃燒后產(chǎn)生的燃?xì)鈱?做功，燃?xì)獾?能減少，轉(zhuǎn)化為 的 臺匕 冃匕。3 熱機(jī)是將燃料燃燒產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)獾?能轉(zhuǎn)化為 能的裝置。4 .汽油機(jī)完成一個工作循環(huán):(1) 活塞經(jīng)歷四個沖程：分別為和

2、排氣沖程，其中,9如圖4所示，屬于熱傳遞方式改變物體內(nèi)能的是(A.鋸木頭時 鋸子發(fā)熱陽光照射使 水溫升高)。U兩手相搓變暖和D.向F壓活塞使 氣體軽度升高沖程是燃?xì)鈱ν庾龉Φ倪^程；(2 )曲軸旋轉(zhuǎn)周，活塞往復(fù)次；(3)壓縮沖程中 能轉(zhuǎn)化為 能；做功沖程中 能轉(zhuǎn)化為能。5如圖3所示為熱機(jī)工作時的某種程示意圖，該沖程是沖程。圖36. 1kg某種燃料 所放出的熱量叫做這種燃料的熱值。已知木炭的熱值為3.4X 107j/kg,其物理意義是。7. 0.3kg的酒精完全燃燒放出了9.0 x 106J的熱量，則酒精的熱值為 ; 5kg酒精的熱值又是多少呢？答：。&熱機(jī)的熱效率較低，一方面是由于燃料的

3、不完全燃燒而損失了部分能量，另一方面能量損失較大的是沖程所釋放的帶走了大量的熱，以及在沖程中消耗部分能量以克服做功。二、選擇題10質(zhì)量為 5kg 的柴油，用去 1/5 后，則剩下的柴油（ ）。A. 比熱容變?yōu)樵瓉淼?4/5，熱值不變B. 比熱容不變，熱值變?yōu)樵瓉淼?4/5C. 比熱容和熱值均變?yōu)樵瓉淼?/5D. 比熱容和熱值都不變11. 下列現(xiàn)象中，屬于內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是（）。A .用打氣筒打氣，氣筒壁發(fā)熱B .鋸木頭時，鋸條發(fā)熱C 用電熨斗燙衣服，電熨斗發(fā)熱D .被點(diǎn)燃的沖天炮騰空而起12. 下述事例中，對物體做功使物體的內(nèi)能增大的是（）。A .鉆木取火B(yǎng) .用太陽能熱水器加熱水C.利用熱

4、水袋取暖D .內(nèi)燃機(jī)做功沖程中，燃?xì)庾龉?3. 一臺汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速為 2400R/min，則在1s內(nèi)柴油機(jī)對外做功的次數(shù)是（）。A. 2400 次B. 1200 次 C. 40次D. 20次14. 熱機(jī)甲的效率比熱機(jī)乙的效率大，這句話的意思是（）。A .甲的功率比乙的功率大B 甲在單位時間內(nèi)燒的燃料比乙少C 甲比乙能做更多的功D .甲對燃料燃燒釋放的內(nèi)能的利用率比乙高15. 兩種燃料的熱值之比為2 ：1，質(zhì)量之比為 1 ：4，則這兩種燃料完全燃燒放出的熱量之比為：（ ）。A. 1 ：2B. 2 ：1C. 8 ：1D. 4 ：1三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計題：16. 為了探究“燃料燃燒時放出的熱量的多少是否與燃料

5、的種類有關(guān)”，小華同學(xué)設(shè)計了一個探究的方案：用天平分別測量出 10g 酒精和煤油，分別放入兩個燃燒皿中，并點(diǎn)燃它們，給分別裝有200g 初溫相同的水的兩個相同的燒杯進(jìn)行加熱，（ 1）為了順利完成實(shí)驗(yàn)探究，請你幫她完成余下的設(shè)計。2）請你為該實(shí)驗(yàn)設(shè)計一張相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)表格。3）請說出本實(shí)驗(yàn)中采用的一種重要的實(shí)驗(yàn)方法是什么。四、計算題：17小華學(xué)習(xí)了熱學(xué)知識后，知道水的比熱容為4.2 X 103j/ kgC，她想估算一下她家每天燒水做飯需要的熱量。于是小華仔細(xì)記錄了每天燒水做飯炒菜需要的時間，并把它折算成燒水的時間，相當(dāng)于每天將30kg 20 C的水燒開。(在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下)(1)小華家每天燒水做飯炒菜

6、需要多少熱量？(2) 如果每燃燒1kg的普通煤可以放出3 X 107j的熱量，那么小華家每天燒水做飯炒菜至少需要 多少 kg 的煤？3)試評析使用家用煤爐燒水的主要缺點(diǎn)有哪些？1 8太陽能是一種廉價的清潔能源，開發(fā)和利用的前景十分廣闊。從有關(guān)資料獲悉，在晴天，陽光垂直地面照射時地球表面接受到的熱輻射為1.2 X 103 J/(m2 s)。有一臺太陽能熱水器，水箱容積為50L，可2將接收到的熱輻射的 40%用來提高水溫。若該熱水器接受陽光垂直照射的有效面積始終是2.1 m 2，求：(1) 1h后裝滿水的水箱中的冷水溫度能升高多少C?(2)若用煤氣來提供這些熱量，需要完全燃燒多少g的煤氣？(不計熱

7、量損失，q煤氣=4.2 X 107j/kg )答案1.發(fā)熱；增加2.被彈出 盒蓋 內(nèi)能 盒蓋 機(jī)械能3.內(nèi)機(jī)械4.(1)吸氣 壓縮 做功 做功(2) 22(3)機(jī)械內(nèi)內(nèi)機(jī)械5.排氣6.完全燃燒 1kg木炭完全燃燒放出的熱量為3.4 X107J7.3.0X 107J/kg3.0X 107J/kg8.排氣廢氣做功摩擦9.B10. D11. D12. A13.D14.D15. A16. ( 1)直到酒精和煤油全部燃燒完，記下兩杯水的溫度變化情況。(2)燃料加熱前的水溫/C燃料燃燒完后的水溫/ C水溫的變化/ C酒精煤油(3)控制變量法317. (1) Q= cm(t-to)= 4.2 X 10 J/ kgCx 30kg X (100 C -20 C ) =1.008 X 107JQ1.008"07J(2)m=7=0.336kgq3"07J/kg(3) 不可能做到使煤完全燃燒；煤燃燒會產(chǎn)生大量的廢氣，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染；煤燃燒 產(chǎn)生的熱量很大一部分散失到空氣中，使熱效率降低。322618. (1)Q = 1.2 X 10 J/(m s) X 2.1 m X 3600s = 9.072 X