第十四章--内能的利用复习

1、2021/3/261 内能的利用内能的利用 第十四章复习第十四章复习 2021/3/262 知识点知识点1:1:热机热机 1、热机是把内能转、热机是把内能转 化为机械化为机械 能的机器。能的机器。 （蒸汽机、汽轮机、喷气发动机等）（蒸汽机、汽轮机、喷气发动机等） 2、内燃机内燃机: 是燃料在汽缸内燃烧的机器是燃料在汽缸内燃烧的机器,它分为它分为 汽油机和柴油机。汽油机和柴油机。 3、冲程冲程:活塞在汽缸内活塞在汽缸内,从从汽缸汽缸的一端的一端 运动到运动到汽缸汽缸的另一端。的另一端。 4、内燃机的工作过程、内燃机的工作过程:（四个冲程四个冲程） 2021/3/263 5、在汽油机的一个工作循环

2、中、在汽油机的一个工作循环中,活塞活塞往复往复 运动运动两两次、次、曲轴和飞轮曲轴和飞轮转动转动两两圈、对外做圈、对外做 功功一一次。次。 6、汽油机和柴油机的区别、汽油机和柴油机的区别: 构造构造; 燃料燃料; 点火方式点火方式; 吸气冲程中进入吸气冲程中进入汽缸汽缸内的物质。内的物质。 2021/3/264 练习练习: : 1 1、单缸四冲程汽油机工作时、单缸四冲程汽油机工作时, ,依靠飞轮依靠飞轮 的惯性来完成的冲程是（的惯性来完成的冲程是（ ） A A、吸气冲程和压缩冲程、吸气冲程和压缩冲程 B B、吸气冲程和排气冲程、吸气冲程和排气冲程 C C、压缩冲程、做功冲程和排气冲程、压缩冲程

3、、做功冲程和排气冲程 D D、吸气冲程、压缩冲程和排气冲程、吸气冲程、压缩冲程和排气冲程 D 2021/3/265 知识点知识点2:2:燃料的热值燃料的热值 1、定义、定义:1kg某种燃料完全燃烧放出的能量某种燃料完全燃烧放出的能量, 叫做这种燃料的热值叫做这种燃料的热值。 2、符号、符号:q 3、单位、单位:J/kg 4、放出热量的计算公式、放出热量的计算公式:Q放 放=mq 注意注意:热值是燃料本身的一种特性热值是燃料本身的一种特性,它它只是与只是与 燃料的种类有关燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积、与燃料的形态、质量、体积、 是否完全燃烧均没有关系是否完全燃烧均没有关系 Q放 放=

4、Vq 2021/3/266 练习练习: : 1 1、关于燃料的热值、关于燃料的热值, ,下列说法中正确的是下列说法中正确的是 （ ） A A燃料的热值越大燃料的热值越大, ,燃烧时达到的温度就越高燃烧时达到的温度就越高 B B燃料的热值越大燃料的热值越大, ,燃烧时放出的热量就越多燃烧时放出的热量就越多 C C燃料燃烧越充分燃料燃烧越充分, ,则燃料的热值则燃料的热值 就越大就越大 D D燃料的热值与燃料的质量以及燃烧情况无关燃料的热值与燃料的质量以及燃烧情况无关 D 2021/3/267 2、完全燃烧、完全燃烧3kg某种液体燃料放出了某种液体燃料放出了1.8X108J 的热量的热量,则完全燃

5、烧则完全燃烧5kg这种燃料这种燃料,放出的热量是放出的热量是 多少多少?倒掉一半这种燃料后倒掉一半这种燃料后,它的热值是多少它的热值是多少? =3X108J =6X107J/kg Q放 放=mq =5kgX6X107J/Kg q=Q放 放/m 1.8X108J = 3kg 解解: 由 由Q放 放=mq得 得 倒掉一半这种燃料后倒掉一半这种燃料后,它的热值仍是它的热值仍是6X107J/kg 2021/3/268 3、甲、乙两种燃料完全燃烧时、甲、乙两种燃料完全燃烧时,甲放出的甲放出的 热量较多热量较多,那么（那么（ ） A、甲燃料的热值一定大于乙燃料的热值、甲燃料的热值一定大于乙燃料的热值 B、

6、甲燃料的质量一定大于乙燃料的质量、甲燃料的质量一定大于乙燃料的质量 C、甲燃料的质量和热值都比乙燃料的大、甲燃料的质量和热值都比乙燃料的大 D、甲燃料的热值可能比乙燃料的热值小、甲燃料的热值可能比乙燃料的热值小 D 2021/3/269 知识点知识点3:3:热机效率热机效率 1、热机能量的损失、热机能量的损失: 燃料未能完全燃烧燃料未能完全燃烧; 废气带走很大一部分能量废气带走很大一部分能量; 一部分能量消耗在散热上一部分能量消耗在散热上; 克服摩擦做功。克服摩擦做功。 2、热机效率、热机效率 （1）定义）定义: 用来做有用功的那部分能量和燃料用来做有用功的那部分能量和燃料 完全燃烧放出的能量

7、之比完全燃烧放出的能量之比 （2）公式）公式: = Q吸 吸 Q放 放 = W有用 有用 Q 2021/3/2610 3、提高热机效率的主要途径、提高热机效率的主要途径: （1）使燃料尽量燃烧）使燃料尽量燃烧; （2）尽量减少各种热损失）尽量减少各种热损失; （3）采用先进的技术）采用先进的技术; （4）减小因克服摩擦阻力而额外消耗的功。）减小因克服摩擦阻力而额外消耗的功。 2021/3/2611 练习练习: : 1 1、一台单缸四冲程柴油机、一台单缸四冲程柴油机, ,每分钟消耗柴油每分钟消耗柴油 200g200g, ,用来做有用功的能量为用来做有用功的能量为2.6X102.6X106 6J,

8、J,求这求这 台柴油机的效率多大台柴油机的效率多大?(?(q= q= 3.3X103.3X107 7J/kg)J/kg) =39.4% =6.6X106J Q放 放=mq =200X10-3kgX3.3X107J/kg = W有 有 Q放 放 = 2.6X106J 6.6X106J 解解: 2021/3/2612 知识点知识点4:4:能量守恒定律能量守恒定律 1、能的转化和转移、能的转化和转移: 不同形式的能量可以相互转化不同形式的能量可以相互转化,能的形式能的形式 发生了变化。发生了变化。 能的转移能的转移,是是同种形式的能量同种形式的能量发生转移发生转移 2、能量守恒定律、能量守恒定律:

9、能量既不会凭空消灭能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生也不会凭空产生,它只它只 会从一种形式转化为其他形式会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转或者从一个物体转 移到另一个物体移到另一个物体,而在转化和转移的过程中而在转化和转移的过程中,能量能量 的总量保持不变。的总量保持不变。 2021/3/2613 本章练习本章练习 1 180 g80 g水和水和80 g80 g冰冰, ,温度都升高温度都升高1010物物 态不发生改变态不发生改变, ,则水吸收的热量是则水吸收的热量是 _J J, ,冰吸收的热量冰吸收的热量_J J c c冰 冰 2.12.110103 3J/(kgJ/(kg) 336

10、 168 2021/3/2614 2 2质量一定的某种物质质量一定的某种物质, ,它的温度变化它的温度变化 越大越大, ,则吸收或放出的热量就则吸收或放出的热量就_; ; 当它吸收的热量为原来的当它吸收的热量为原来的1/21/2时时, ,升高升高 的温度为原来的的温度为原来的_。 越多越多 1/2 2021/3/2615 3 3一太阳能热水器中的水吸收了一太阳能热水器中的水吸收了 8.48.410106 6J J的热量后的热量后, ,水温从水温从2020升高到升高到 4040。已知水的比热容是。已知水的比热容是4.24.210103 3 J/(kgJ/(kg), ,则则 (1)(1)太阳能热水

11、器中水的质量为太阳能热水器中水的质量为 _kgkg; ; (2)(2)如果要产生上述热量如果要产生上述热量, ,需完全燃烧某需完全燃烧某 种燃料种燃料0.7 kg0.7 kg, ,则这种燃料的热值是则这种燃料的热值是 _J/kgJ/kg。 100 1.2X107 2021/3/2616 4 4甲、乙两物体由同种物质组成甲、乙两物体由同种物质组成, ,体体 积之比为积之比为V V甲 甲 V V乙 乙 2121, ,吸收的热吸收的热 量之比为量之比为Q Q甲 甲 Q Q乙 乙 2121, ,则甲、乙则甲、乙 两物体升高的温度之比为两物体升高的温度之比为 _(_(设甲、乙均匀实心物设甲、乙均匀实心物

12、 体）。体）。 1:1 2021/3/2617 5 5单缸四冲程内燃机有单缸四冲程内燃机有_机和机和_机机, , 它的一个工作循环由它的一个工作循环由_、_、 _、_四个冲程组成四个冲程组成; ;一个一个 工作循环中工作循环中, ,活塞要来回活塞要来回_次次, ,曲轴要曲轴要 转动转动_周。周。 汽油汽油柴油柴油 吸气吸气 压缩压缩 做功做功排气排气 两两 两两 2021/3/2618 6 6在内燃机工作的四个冲程中在内燃机工作的四个冲程中, ,只有只有 _冲程燃气对外做功冲程燃气对外做功, ,完成完成 _能转化为能转化为_能能 做功做功 机械机械 内内 2021/3/2619 7 7在热传递

13、过程中在热传递过程中, ,被传递的是被传递的是 A A质量质量 B B温度温度 C C比热容比热容 D D内能内能 D 2021/3/2620 8 8甲、乙两物体的体积相同甲、乙两物体的体积相同, ,甲的密度甲的密度 是乙的是乙的3 3倍倍, ,乙的比热容是甲乙的比热容是甲1/31/3的的, ,若它若它 们吸收了相同的热量们吸收了相同的热量, ,则它们升高的温度则它们升高的温度 之比为之比为 A A19 19 B B31 31 C C91 91 D D1111 A 2021/3/2621 9 9若比热容不同的物体同时放入冰箱若比热容不同的物体同时放入冰箱, , 下列说法正确的是下列说法正确的是

14、 A A比热容大的物体放出的热量多比热容大的物体放出的热量多 B B温度高的物体放出的热量多温度高的物体放出的热量多 C C质量大的物体放出的热量多质量大的物体放出的热量多 D D无法确定谁放出的热量多无法确定谁放出的热量多 D 2021/3/2622 1010如图如图15-115-1所示所示, ,用两个完全相用两个完全相 同的电加热器给水和煤油加热相同的电加热器给水和煤油加热相 同时间同时间, ,在此过程中在此过程中, ,水和煤油升水和煤油升 高的温度相同高的温度相同, ,由此可以判定由此可以判定 A A水的体积小于煤油的体积水的体积小于煤油的体积 B B水的体积大于煤油的体积水的体积大于煤

15、油的体积 C C水的质量大于煤油的质量水的质量大于煤油的质量 D D水的质量等于煤油的质量水的质量等于煤油的质量 A 2021/3/2623 1111某单缸四冲程汽油机的转速是某单缸四冲程汽油机的转速是600 600 R/min,R/min,则下列说法正确的是则下列说法正确的是 A A1 min1 min内燃机对外做了内燃机对外做了600600次功次功 B B1 s1 s内完成了内完成了1010个工作循环个工作循环 C C燃气做一次功的时间间隔是燃气做一次功的时间间隔是0.2 s 0.2 s D D1 s1 s内活塞共来回内活塞共来回2020次次 C 2021/3/2624 1212小明家的太

16、阳能热水器内装有小明家的太阳能热水器内装有1000kg1000kg、 2525的水经过一天照射后的水经过一天照射后, ,温度升高到温度升高到7575, , 假设用煤烧水假设用煤烧水, ,水吸收的热量占煤完全燃烧放水吸收的热量占煤完全燃烧放 出的热量的出的热量的30%30%, ,煤的热值是煤的热值是 3.53.510107 7J/kgJ/kg问问: :（1 1）热水器中的水升温）热水器中的水升温 吸收的热量为多少吸收的热量为多少? ?（2 2）如果用煤烧水）如果用煤烧水, ,那么那么 需要多少千克的煤需要多少千克的煤? ? 解解: （1）Q吸 吸=cm(t - t0) =4.210103 3J/

17、J/（kg kg . ）1000kg1000kg(7575 - 2525) =2.110108 8J J （2）Q放 放= Q吸吸/30% =710108 8J J =20kg m=Q放 放/q 7X108J 3.5107J/kg = 2021/3/2625 13.13.某中学为学生供应开水某中学为学生供应开水, ,用锅炉将用锅炉将200kg200kg的水从的水从 2525加热到加热到100100, ,燃烧了燃烧了6kg6kg的无烟煤。的无烟煤。 （无烟煤的热值是（无烟煤的热值是3.43.410107 7J/kgJ/kg）求）求: : （1 1）锅炉内的水吸收的热量是多少）锅炉内的水吸收的热量

18、是多少? ? （2 2）无烟煤完全燃烧放出的热量是多少）无烟煤完全燃烧放出的热量是多少? ? （3 3）此锅炉的效率是多少）此锅炉的效率是多少? ? （1）Q吸 吸=cm(t - t0) =4.210103 3J/J/（kg kg . ）200kg200kg(100100 - 2525) 解解: =6.310106 6J J （2 2） Q Q放 放=mq =mq =6kg6kg3.410106 6J/kg J/kg =2.0410107 7J J （3 3）= Q吸 吸 Q放 放 = 6.310106 6J J 2.0410107 7J J =31% 2021/3/2626 一一.选择题选择

19、题 1、下列现象属于分子运动的是（、下列现象属于分子运动的是（ ） A.黄沙漫天黄沙漫天 B.花香四溢花香四溢 C.尘土飞扬尘土飞扬 D.大雪纷飞大雪纷飞 测试题测试题 B 2021/3/2627 2.木炭的热值是木炭的热值是3.4107J/kg,完全燃完全燃 烧烧600g的木炭放出的热量是（的木炭放出的热量是（ ） A.2.04107J B. 2.04107 J/kg C. 2.04108J D. 2.04106J/kg A 2021/3/2628 3.把一瓶柴油倒去一半把一瓶柴油倒去一半,则剩下的柴油则剩下的柴油 （ ） A. 比热容和热值均变为原来的一半比热容和热值均变为原来的一半 B比

20、热容变为原来的一半比热容变为原来的一半,热值不变热值不变 C热值变为原来的一半热值变为原来的一半,比热容不变比热容不变 D比热容和热值均不变比热容和热值均不变 D 2021/3/2629 4. 下列过程中下列过程中,将内能转化为机械能将内能转化为机械能 的是（的是（ ） A.汽油机的压缩冲程汽油机的压缩冲程 B.水蒸气顶起水壶盖的过程水蒸气顶起水壶盖的过程 C.小孩沿滑梯下滑的过程小孩沿滑梯下滑的过程 D.流星在大气层中穿行的过程流星在大气层中穿行的过程 B 2021/3/2630 5. 用酒精灯给试管加热用酒精灯给试管加热,如图所示如图所示,试管口软木塞试管口软木塞 冲出的过程中冲出的过程中

21、,下列说法正确的是（下列说法正确的是（ ） A水蒸气对软木塞做功水蒸气对软木塞做功,水蒸气内能增大水蒸气内能增大 B水蒸气的内能转化为软木塞的机械能水蒸气的内能转化为软木塞的机械能 C能量的转化与热机压缩冲程能量转化相同能量的转化与热机压缩冲程能量转化相同 D试管口的试管口的“白气白气”是水蒸气汽化形成的是水蒸气汽化形成的 B 2021/3/2631 6. 两台柴油机两台柴油机,甲的效率是甲的效率是40,乙的效率乙的效率 是是35,这表明（这表明（ ） A甲柴油机的功率大于乙柴油机的功率甲柴油机的功率大于乙柴油机的功率 B. 甲柴油机的功大于乙柴油机做的功甲柴油机的功大于乙柴油机做的功 C在相

22、同的时间里在相同的时间里,甲柴油机的耗油量多甲柴油机的耗油量多 一些一些 D在消耗等质量的柴油时在消耗等质量的柴油时,甲做的有用功甲做的有用功 多一些多一些 D 2021/3/2632 7. 关于能量的转化和转移关于能量的转化和转移,下列说法不正下列说法不正 确的是（确的是（ ） A.植物进行光合作用是光能转化为内能植物进行光合作用是光能转化为内能 B.热传递是高温物体将内能转移到低温热传递是高温物体将内能转移到低温 物体物体 C.发电机发电是机械能转化为电能发电机发电是机械能转化为电能 D.电池充电是电能转化为化学能电池充电是电能转化为化学能 A 2021/3/2633 8. 如图为汽油机工

23、作时各冲程的示意如图为汽油机工作时各冲程的示意 图图,其中表示压缩冲程的是（其中表示压缩冲程的是（ ） C 2021/3/2634 9. 下列交通工具中下列交通工具中,不是利用热机提不是利用热机提 供动力的是（供动力的是（ ） A汽车汽车 B. 轮船轮船 C电动自行车电动自行车 D. 飞机飞机 C 2021/3/2635 10. 在学习了内能及能量的转化和守恒在学习了内能及能量的转化和守恒 后后,同学们交流了以下想法同学们交流了以下想法,你认为其中你认为其中 不正确的是（不正确的是（ ） A做功可以改变物体的内能做功可以改变物体的内能 B热传递改变物体内能是不同形式的热传递改变物体内能是不同形

24、式的 能量的相互转化能量的相互转化 C在一定条件下各种形式的能量都可在一定条件下各种形式的能量都可 以相互转化以相互转化 D能量在转移和转化的过程中总会有能量在转移和转化的过程中总会有 损耗损耗,但能量的总量总保持不变但能量的总量总保持不变 B 2021/3/2636 11. “神舟神舟”载人飞船完成各项任务在返回的过程中载人飞船完成各项任务在返回的过程中, 返回舱进入大气层将通过一段黑障区返回舱进入大气层将通过一段黑障区,这段时间飞船这段时间飞船 将将“烧成烧成”一个大火球一个大火球,如图如图,而飞船内的宇航员和设而飞船内的宇航员和设 备则安然无恙备则安然无恙,下列说法正确的是（下列说法正确

25、的是（ ） A.飞船飞船“燃烧燃烧”是由于高速运动的飞船与大气层摩擦是由于高速运动的飞船与大气层摩擦 内能转化为机械能内能转化为机械能 B.飞船飞船“燃烧燃烧”是由于高速运动的飞船与大气层摩擦是由于高速运动的飞船与大气层摩擦 机械能转化为内能机械能转化为内能 C.飞船飞船“燃烧燃烧”是航天员为了消除太空细菌采取的高是航天员为了消除太空细菌采取的高 温消毒措施温消毒措施 D.飞船外壳上的烧蚀层先熔化后汽化飞船外壳上的烧蚀层先熔化后汽化,从而放出了大量从而放出了大量 的热保护了飞船的热保护了飞船 B 2021/3/2637 12. 点火爆炸实验中点火爆炸实验中,电子式火花发生电子式火花发生 器点燃

26、盒中酒精蒸气器点燃盒中酒精蒸气,产生的燃气将塑产生的燃气将塑 料盒盖喷出很远此过程的能量转化料盒盖喷出很远此过程的能量转化 方式类似于汽油机的（方式类似于汽油机的（ ） A吸气冲程吸气冲程 B压缩冲程压缩冲程 C做功冲程做功冲程 D排气冲程排气冲程 C 2021/3/2638 二二.填空题填空题 13.13.一台单缸四冲程柴油机一台单缸四冲程柴油机, ,飞轮转速为飞轮转速为 36003600转转/ /分分, ,该柴油机在该柴油机在1s1s钟活塞完成钟活塞完成 个冲程个冲程, ,曲轴转动周曲轴转动周, ,对外做功对外做功 次次 。若其效率为。若其效率为40%40%, ,消耗消耗5 5kg的柴油转

27、化的柴油转化 成的机械能是成的机械能是 J。( (q 柴 油柴 油 =4.3=4.310107 7J/ /kg) ) 120 30 4.34.310107 7 2021/3/2639 14. 科学家发明了一款单缸六冲程内燃机科学家发明了一款单缸六冲程内燃机, 它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四 冲程内燃机相同冲程内燃机相同,在第四冲程结束后在第四冲程结束后,立即立即 向汽缸内喷水向汽缸内喷水,水在高温汽缸内迅速汽化成水在高温汽缸内迅速汽化成 高温、高压水蒸汽高温、高压水蒸汽,推动活塞再次做功推动活塞再次做功,水水 蒸汽温度蒸汽温度 （选填（选填“升高升高”、 “ 降低降低”或或“不变不变”）,其内能其内能 （选填（选填 “增大增大”、“减小减小”或或“不变不变”）,这样燃这样燃 烧同样多的燃料获得了更多的机械能烧同样多的燃料获得了更多的机械能,提高提高 了热机的了热机的 。为进入下一个