第十四章 內(nèi)能利用

內(nèi)能的利用第十四章復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)1：熱機(jī)1、熱機(jī)是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器。（蒸汽機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等）2、內(nèi)燃機(jī)：

是燃料在汽缸內(nèi)燃燒的機(jī)器，它分為汽油機(jī)和柴油機(jī)。3、沖程：活塞在汽缸內(nèi),從汽缸的一端運(yùn)動(dòng)到汽缸的另一端。4、內(nèi)燃機(jī)的工作過程：（四個(gè)沖程）

在試管內(nèi)裝些水，用橡皮塞塞住，加熱使水沸騰，會(huì)看到什么現(xiàn)象？推動(dòng)塞子的能量來自哪里？塞子被沖出！1、熱機(jī)燃料的化學(xué)能水蒸氣的內(nèi)能塞子運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能熱機(jī)燃料的化學(xué)能內(nèi)能機(jī)械能做功燃燒熱機(jī)是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器。能量轉(zhuǎn)化：汽油機(jī)的構(gòu)造火花塞氣缸進(jìn)氣門活塞連桿排氣門曲軸主體是氣缸，它的頂部有進(jìn)氣門和排氣門，頂部有火花塞，下部有活塞，它通過連桿與曲軸

相連，它的移動(dòng)通過連桿帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。汽油機(jī)工作原理吸氣沖程壓縮沖程做功沖程排氣沖程

燃料在汽缸中燃燒時(shí)，，將存儲(chǔ)的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷馗邏旱娜細(xì)猓ㄕ羝┑膬?nèi)能，又通過燃?xì)猓ㄕ羝┩苿?dòng)活塞做功，由內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。吸入的是：汽油與空氣的混合物機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能火花塞1．一個(gè)工作循環(huán)中，那些沖程，發(fā)生了怎樣的能量轉(zhuǎn)化？壓縮沖程:機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。做功沖程：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能2．一個(gè)工作循環(huán)中，經(jīng)歷四個(gè)沖程,能量轉(zhuǎn)化兩次，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，做功一次3．四個(gè)沖程中，只有做功沖程對(duì)外做功，其余三個(gè)沖程靠飛輪慣性完成。汽油機(jī)和柴油機(jī)的異同表練習(xí)：1、單缸四沖程汽油機(jī)工作時(shí)，依靠飛輪的慣性來完成的沖程是（）A、吸氣沖程和壓縮沖程B、吸氣沖程和排氣沖程C、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程D、吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程D知識(shí)點(diǎn)2：燃料的熱值1、定義：1kg某種燃料完全燃燒放出的能量，叫做這種燃料的熱值。2、符號(hào)：q3、單位：J/kg4、放出熱量的計(jì)算公式：Q放=mq注意：熱值是燃料本身的一種特性，它只是與燃料的種類有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積、是否完全燃燒均沒有關(guān)系Q放=Vq練習(xí)：1、關(guān)于燃料的熱值，下列說法中正確的是（）A燃料的熱值越大，燃燒時(shí)達(dá)到的溫度就越高B燃料的熱值越大，燃燒時(shí)放出的熱量就越多C燃料燃燒越充分，則燃料的熱值就越大D燃料的熱值與燃料的質(zhì)量以及燃燒情況無關(guān)D2、完全燃燒3kg某種液體燃料放出了1.8X108J的熱量,則完全燃燒5kg這種燃料,放出的熱量是多少?倒掉一半這種燃料后,它的熱值是多少?=3X108J=6X107J/kgQ'放=m'q=5kgX6X107J/Kgq=Q放/m1.8X108J=3kg解：由Q放=mq得倒掉一半這種燃料后,它的熱值仍是6X107J/kg3、甲、乙兩種燃料完全燃燒時(shí)，甲放出的熱量較多，那么（）A、甲燃料的熱值一定大于乙燃料的熱值B、甲燃料的質(zhì)量一定大于乙燃料的質(zhì)量C、甲燃料的質(zhì)量和熱值都比乙燃料的大D、甲燃料的熱值可能比乙燃料的熱值小D知識(shí)點(diǎn)3：熱機(jī)效率1、熱機(jī)能量的損失：燃料未能完全燃燒；廢氣帶走很大一部分能量；一部分能量消耗在散熱上；克服摩擦做功。2、熱機(jī)效率（1）定義：用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比（2）公式：η=————Q吸Q放η=————W有用Q3、提高熱機(jī)效率的主要途徑：（1）使燃料盡量燃燒；（2）盡量減少各種熱損失；（3）采用先進(jìn)的技術(shù)；（4）減小因克服摩擦阻力而額外消耗的功。練習(xí)：1、一臺(tái)單缸四沖程柴油機(jī)，每分鐘消耗柴油200g，用來做有用功的能量為2.6X106J,求這臺(tái)柴油機(jī)的效率多大?(q=3.3X107J/kg)=39.4%=6.6X106JQ放=mq=200X10-3kgX3.3X107J/kgη=————W有Q放=————2.6X106J6.6X106J解：知識(shí)點(diǎn)4:能量守恒定律1、能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移：不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化，能的形式發(fā)生了變化。能的轉(zhuǎn)移，是同種形式的能量發(fā)生轉(zhuǎn)移2、能量守恒定律：能量既不會(huì)憑空消滅，也不會(huì)憑空產(chǎn)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。本章練習(xí)1．80g水和80g冰，溫度都升高10℃物態(tài)不發(fā)生改變，則水吸收的熱量是_______J，冰吸收的熱量_________J．c冰＝2.1×103J/(kg·℃)3361682．質(zhì)量一定的某種物質(zhì)，它的溫度變化越大，則吸收或放出的熱量就_______；當(dāng)它吸收的熱量為原來的1/2時(shí)，升高的溫度為原來的______。越多1/23．一太陽能熱水器中的水吸收了8.4×106J的熱量后，水溫從20℃升高到40℃。已知水的比熱容是4.2×103J/(kg·℃)，則

(1)太陽能熱水器中水的質(zhì)量為______kg；

(2)如果要產(chǎn)生上述熱量，需完全燃燒某種燃料0.7kg，則這種燃料的熱值是________J/kg。1001.2X1074．甲、乙兩物體由同種物質(zhì)組成，體積之比為V甲∶V乙＝2∶1，吸收的熱量之比為Q甲∶Q乙＝2∶1，則甲、乙兩物體升高的溫度之比為________(設(shè)甲、乙均勻?qū)嵭奈矬w）。1:15．單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)有_____機(jī)和_____機(jī)，它的一個(gè)工作循環(huán)由_______、_________、________、_________四個(gè)沖程組成；一個(gè)工作循環(huán)中，活塞要來回______次，曲軸要轉(zhuǎn)動(dòng)________周。汽油柴油吸氣壓縮做功排氣兩兩6．在內(nèi)燃機(jī)工作的四個(gè)沖程中，只有__________沖程燃?xì)鈱?duì)外做功，完成_______能轉(zhuǎn)化為_______能做功機(jī)械內(nèi)7．在熱傳遞過程中，被傳遞的是[]A．質(zhì)量B．溫度C．比熱容D．內(nèi)能D8．甲、乙兩物體的體積相同，甲的密度是乙的3倍，乙的比熱容是甲1/3的，若它們吸收了相同的熱量，則它們升高的溫度之比為[]A．1∶9B．3∶1C．9∶1D．1∶1A9．若比熱容不同的物體同時(shí)放入冰箱，下列說法正確的是[]A．比熱容大的物體放出的熱量多B．溫度高的物體放出的熱量多C．質(zhì)量大的物體放出的熱量多D．無法確定誰放出的熱量多D10．如圖15-1所示，用兩個(gè)完全相同的電加熱器給水和煤油加熱相同時(shí)間，在此過程中，水和煤油升高的溫度相同，由此可以判定[]A．水的體積小于煤油的體積B．水的體積大于煤油的體積

C．水的質(zhì)量大于煤油的質(zhì)量D．水的質(zhì)量等于煤油的質(zhì)量A11．某單缸四沖程汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速是600R/min,則下列說法正確的是[]A．1min內(nèi)燃機(jī)對(duì)外做了600次功B．1s內(nèi)完成了10個(gè)工作循環(huán)C．燃?xì)庾鲆淮喂Φ臅r(shí)間間隔是0.2sD．1s內(nèi)活塞共來回20次C12．小明家的太陽能熱水器內(nèi)裝有1000kg、25℃的水．經(jīng)過一天照射后，溫度升高到75℃，假設(shè)用煤燒水，水吸收的熱量占煤完全燃燒放出的熱量的30%，煤的熱值是3.5×107J/kg．問：（1）熱水器中的水升溫吸收的熱量為多少？（2）如果用煤燒水，那么需要多少千克的煤？解：（1）Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/（kg.℃）×1000kg×(75℃-25℃)=2.1×108J（2）Q放=Q吸/30%=7×108J=20kgm'=Q放/q7X108J3.5×107J/kg=13.某中學(xué)為學(xué)生供應(yīng)開水，用鍋爐將200kg的水從25℃加熱到100℃，燃燒了6kg的無煙煤。（無煙煤的熱值是3.4×107J/kg）求：（1）鍋爐內(nèi)的水吸收的熱量是多少?

（2）無煙煤完全燃燒放出的熱量是多少?

（3）此鍋爐的效率是多少?

（1）Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/（kg.℃）×200kg×(100℃-25℃)解：=6.3×106J（2）Q放=mq=6kg×3.4×106J/kg=2.04×107J（3）η=Q吸Q放=6.3×106J2.04×107J=31%一.選擇題1、下列現(xiàn)象屬于分子運(yùn)動(dòng)的是（

）A.黃沙漫天

B.花香四溢

C.塵土飛揚(yáng)

D.大雪紛飛測(cè)試題B2.木炭的熱值是3.4×107J/kg，完全燃

燒600g的木炭放出的熱量是（

）A.2.04×107JB.2.04×107J/kgC.2.04×108JD.2.04×106J/kgA3.把一瓶柴油倒去一半，則剩下的柴油

（

）A.比熱容和熱值均變?yōu)樵瓉淼囊话?/p>

B．比熱容變?yōu)樵瓉淼囊话?，熱值不變C．熱值變?yōu)樵瓉淼囊话?，比熱容不?/p>

D．比熱容和熱值均不變D4.下列過程中，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是（

）A.汽油機(jī)的壓縮沖程

B.水蒸氣頂起水壺蓋的過程C.小孩沿滑梯下滑的過程

D.流星在大氣層中穿行的過程B5.用酒精燈給試管加熱，如圖所示，試管口軟木塞沖出的過程中，下列說法正確的是（

）

A．水蒸氣對(duì)軟木塞做功，水蒸氣內(nèi)能增大

B．水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為軟木塞的機(jī)械能C．能量的轉(zhuǎn)化與熱機(jī)壓縮沖程能量轉(zhuǎn)化相同

D．試管口的“白氣”是水蒸氣汽化形成的B6.兩臺(tái)柴油機(jī)，甲的效率是40％，乙的效率是35％，這表明（

）A．甲柴油機(jī)的功率大于乙柴油機(jī)的功率B.甲柴油機(jī)的功大于乙柴油機(jī)做的功C．在相同的時(shí)間里，甲柴油機(jī)的耗油量多一些D．在消耗等質(zhì)量的柴油時(shí)，甲做的有用功多一些D7.關(guān)于能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移，下列說法不正確的是（

）A.植物進(jìn)行光合作用是光能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

B.熱傳遞是高溫物體將內(nèi)能轉(zhuǎn)移到低溫物體C.發(fā)電機(jī)發(fā)電是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能

D.電池充電是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能A8.如圖為汽油機(jī)工作時(shí)各沖程的示意圖，其中表示壓縮沖程的是（

）

C9.下列交通工具中，不是利用熱機(jī)提供動(dòng)力的是（

）A．汽車

B.輪船

C．電動(dòng)自行車

D.飛機(jī)C10.在學(xué)習(xí)了內(nèi)能及能量的轉(zhuǎn)化和守恒后，同學(xué)們交流了以下想法，你認(rèn)為其中不正確的是（

）A．做功可以改變物體的內(nèi)能B．熱傳遞改變物體內(nèi)能是不同形式的能量的相互轉(zhuǎn)化C．在一定條件下各種形式的能量都可以相互轉(zhuǎn)化D．能量在轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的過程中總會(huì)有損耗，但能量的總量總保持不變B11.“神舟”載人飛船完成各項(xiàng)任務(wù)在返回的過程中，返回艙進(jìn)入大氣層將通過一段黑障區(qū)，這段時(shí)間飛船將“燒成”一個(gè)大火球，如圖,而飛船內(nèi)的宇航員和設(shè)備則安然無恙，下列說法正確的是（

）A.飛船“燃燒”是由于高速運(yùn)動(dòng)的飛船與大氣層摩擦內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能B.飛船“燃燒”是由于高速運(yùn)動(dòng)的飛船與大氣層摩擦機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C.飛船“燃燒”是航天員為了消除太空細(xì)菌采取的高溫消毒措施D.飛船外殼上的燒蝕層先熔化后汽化，從而放出了大量的熱保護(hù)了飛船B12.點(diǎn)火爆炸實(shí)驗(yàn)中，電子式火花發(fā)生器點(diǎn)燃盒中酒精蒸氣，產(chǎn)生的燃?xì)鈱⑺芰虾猩w噴出很遠(yuǎn)．此過程的能量轉(zhuǎn)化方式類似于汽油機(jī)的（

） A．吸氣沖程

B．壓縮沖程

C．做功沖程

D．排氣沖程C二.填空題13.一臺(tái)單缸四沖程柴油機(jī)，飛輪轉(zhuǎn)速為3600轉(zhuǎn)/分，該柴油機(jī)在1s鐘活塞完成

個(gè)沖程，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)周，對(duì)外做功

次。若其效率為40%，消耗5kg的柴油轉(zhuǎn)化成的機(jī)械能是

J。(q柴油=4.3×107J/kg)120304.3×10714.科學(xué)家發(fā)明了一款單缸六沖程內(nèi)燃機(jī)，它每一個(gè)工作循環(huán)的前四個(gè)沖程與單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)相同，在第四沖程結(jié)束后，立即向汽缸內(nèi)噴水，水在高溫汽缸內(nèi)迅速汽化成高溫、高壓水蒸汽，推動(dòng)活塞再次做功，水蒸汽溫度

（選填“升高”、“降低”或“不變”），其內(nèi)能

（選填“增大”、“減小”或“不變”），這樣燃燒同樣多的燃料獲得了更多的機(jī)械能，提高了熱機(jī)的

。為進(jìn)入下一個(gè)工作循環(huán)