内能的利用课件

1、 第十四章 内能的利用 第1节 热机 利用内能做功的机械：热机。 热机的分类：蒸汽机，内燃机，汽轮机，喷气发动机等。 汽油机的工作过程一个循环中做功一次，飞轮旋转两周。 柴油机 柴油机与汽油机的区别： （1）吸气时只吸入空气，柴油在做功冲程中经喷油嘴喷入。 （2）不需要打火，空气压缩程度高，温度较高，遇到柴油即可燃烧。 （3）柴油机效率更高，但内部压强更大，需要更牢固的机械结构。 柴油机体积较大，噪声与污染也更大，多用于坦克，拖拉机，大型卡车等。 扩展： 石油危机 中考真题练习 1.内燃机的四个冲程中，将内能转化为机械能的冲程是（ ）A.做功冲程 B.压缩冲程 C.吸气冲程 D.排气冲程2.在

2、吸气过程中，其汽油机吸入气缸的是：（ ）A.纯净的柴油 B.汽油与空气的混合物 C.纯净的汽油 D.只有空气3.关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法：在做功冲程中，是机械能转化为内能；在做功冲程中，是内能转化为机械能；只有做功冲程是燃气对外做功；汽油机在一个工作循环中，只有一个冲程发生能量变化。以上说法中正确的是 A.只有 B.只有 C.只有D.只有4.某摩托车的效率为34，某汽车的效率为29，这说明了 A.摩托车比汽车的功率大 B.摩托车比汽车做的有用功多 C.使用摩托车比使用汽车做功多 D.燃烧相同的燃料，摩托车将内能转化为机械能比汽车多5.如图所示，有关这个小蒸汽轮机的说法不正确的是

3、（）A烧瓶内的水通过热传递的方式增加了水的内能B酒精燃烧将内能转化为化学能C蒸气的内能转化为轮子的机械能D内能的一个重要应用是可以用来做功 6.汽油机的压缩冲程中，气缸内汽油和空气混合物的压强（ ），温度（ ）。 7.目前我国研发出一款新型空气动力汽车，它利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力，这种车在开动时将空气的 能转化为 能，这种车与汽油机相比优点是 (说出一点) 8. 一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1200r/min,则汽油机每秒钟内完成_个冲程,做功_次.9.如图:试管内水蒸气将塞子推出的过程，水蒸气的能转化为塞子的机械能四冲程汽油机工作过程中的冲程与上述能量转化过程相同10.中学生

4、参加一次长跑，身体消耗的能量大约为6.6106J，这些能量相当于完全燃烧0.55kg的干木柴才能得到，则干木柴的热值为 11.如图所示，是世界上早期的蒸汽机汽车模型，燃料燃烧使水温升高，水的 能增加，再转化为汽车的 能，使汽车前进。 12. 某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0105 Pa,飞轮1min转动1800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），求： （1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功（3）汽油机的功率13.如图所示是内燃机的四个冲程，其中属于压缩冲程的是（

5、 ） 14.以下四冲程汽油机的工作示意图，按吸气、压缩、做功、排气顺序排列正确的是A甲乙丙丁B甲丙乙丁C甲丁乙丙D甲丙丁乙 第2节 热机的效率 燃料的热值：燃料完全燃烧放出的热量与之质量之比，叫做热值。数值上等于单位质量的燃料完全燃烧时放出来的能量。 单位是J/kg，对某些气体燃料定义为J/m3（标准状态下）燃烧过程中化学能转化为内能。 热机的效率机械系统的机械效率： 有用功/外界做的功100%热机效率的定义： 有用功/燃料完全燃烧的能量100% 实际热机的效率和提升效率的方法 效率：蒸汽机汽油机柴油机提高效率的方法：（1）充分燃烧燃料：改良发动机，使空气和汽油能够更充分的混合，使燃烧更充分。

6、（2）充分利用能量：二次利用带走能量最多的废气，可以用来供暖。 中考真题演练 1. 航天工业中的火箭常用液态氢作为燃料，这是因为与其他气体燃料相比较，液态氢具有（ ）的优点：A.较小的质量 B.较小的密度 C.较大的比热容 D.较大的热值 2.完全燃烧140g焦炭（焦炭的热值为3.0107J/kg）能放出多少焦的热量？若这些热量的30%被水吸收，则能使常温下30kg的水温度升高多少？水的比热容为4.2103J/（kg?）3.“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，这说明“可燃冰”的 很大若以10倍的关系粗略计算，1kg“可燃冰”完

7、全燃烧放出的热量可以使 kg的水升高40（c水=4.2103J/（kg），q煤气=4.2l07J/kg） 4.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冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸汽，推动活塞再次做功，水蒸汽温度_ （选填“升高”、“降低”或“不变”），其内能_（选填“增大”、“减小”或“不变”），这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的_。为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是_冲程。5.铝的比热容为0.88103J/（kg）质量为2.1kg、初温为70的 铝温度降低到20，放出的热量

8、为多少？这些热量供水吸收。可使质量为0.44kg的水温度 从80升高到多少？（在一标准大气压下）6.用燃气灶烧水，燃烧0.5 kg的煤气，使50 kg的水从20升高到70已知水的比热容为4.2103J/（kg），煤气的热值为4.2107J/kg求：（1）0.5 kg煤气完全燃烧放出的热量（2）水吸收的热量（3）燃气灶烧水的效率7.某学校每天需要将1000kg、20的水烧开供师生饮用。（1）请计算学校每天烧开水所需要的热量时多少？（2）如果煤气的热值为3.9107J/m3，燃烧煤气放出的热量只有60%被水吸收，学校每天烧水需要多少m3的煤气？（结果保留一位小数）8.一辆汽车的发动机输出功率为69

9、kw，当它以90 km/h的速度匀速行驶45km时共消耗汽油9kg，求这辆汽车发动机的效率为多大？(汽油的热值是 4.6107J/kg) 9.某物理兴趣小组为了探究地球表面水吸收太阳能的本领，做了如下实验：用一水盆装600ml的水，水的表面积为0.01m2 ，经过太阳光垂直照射15min，水温升高5。问： （1）实验时600ml水在15min内吸收了多少热量？ （2）若用燃烧液化气加热的方式使同质量的水升高相同的温度，至少需要燃烧多少m3 的液化气？ （假设液化气燃烧放出的热量有60%被水吸收，液化气的热值是5.0107 J/ m3）10.太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一某品牌太阳能

10、热水器每小时平均接收4.2106J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20的水温度升高到40求：(1)热水器中的水吸收的热量Q；水的比热容C=4.2103J/(kg)(2)热水器5小时内接收到的太阳能E；(3)热水器的效率；(4)若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气？（煤气的热值q=4.2107J/kg，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收） 11.太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息求：（1）水在10h内吸收的热量； （2）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少m3的天然气；（天

11、然气的热值为8.4107J/m3，天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收） （3）该太阳能热水器的能量转化效率12.为了保障学生人身安全，目前已有一大批校车投入使用，如图为实验中学专用校车，其总质量为6.4t，每个轮子跟地面的接触面积为400cm2这辆校车在某段平直公路上匀速行驶8km用时10min，消耗柴油2L，受到的阻力是1.8103N，（柴油热值3.3107J/Kg，柴油的密度0.85103Kg/m3，取g=10N/Kg）求：（1）这段路程内发动机做功的功率（2）这段路程内消耗的柴油完全燃烧放出的热量；（3）校车对地面的压强 13.现代生活中最重要的交通运输工具汽车，与我们的生活走得越来越

12、近了。 （1）某单缸汽油发动机气缸的活塞面积是120cm2，做功冲程中活塞移动的距离是30cm，气体的平均压强是5105Pa。汽油的热值是4.6107Jkg，每次做功耗油0.2g，气体一次膨胀对活塞做的功是_J；若每次做功过程中汽油的90完全燃烧，每次汽油燃烧放出的热量是_J；排气过程中，废气温度_，内能_。 （2）汽油机的效率很低，主要原因之一是_带走了大量的能量。14.某同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系。他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1分钟记录了杯中水的温度（见表）。（1）为保证实验结论的可靠，实验时应控制两套装置中相同的量

13、有 和 等。（2）通过表中记录本的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 。（3）该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量，并记录的数据、利用公式Q吸cm（t-t0）计算出了水吸收的热量，他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果可靠吗？ 这是由于？ 。 第3节 能量的转化和守恒 能量的转化 能量转化的例子：摩擦生热，外力压缩气体，压缩气体膨胀做功，太阳能热水器的运行，热机的运行等。各种形式的能量可以经不同过程互相转化，初中阶段涉及的能量形式： 动能与势能（机械能），内能，化学能，电能，光能等。 能量守恒定律定律内容： 能量只能转化形式，

14、转移所在的物体，总量不会变化。 永动机不可能制成 思考如下情形：（1）一杯热水放在桌子上逐渐冷却，其损失的内能去了哪里？（2）电风扇工作时，消耗的电能和获得的机械能相等吗？损失的机械能去了哪里？（3）人运动时身体发热说明了什么？ 中考真题练习1.以下情景中，关于能量转化的说法正确的是（ ）A钻木取火的过程中，内能转化为机械能B电动机在通电转动过程中，机械能转化为电能C电磁感应现象中，电能转化为机械能D汽油机工作过程中，化学能转化为机械能2.下列能量转化的实例中，将内能转化为机械能的是 A. 太阳能电池发电 B. 水蒸气把壶盖顶起 C. 电灯发光 D. 弹弓将石头弹出3.下列能量的转化中，属于机

15、械能转化为内能的是（ ） A.点燃爆竹，爆竹腾空而起 B.汽车紧急刹车，轮胎发热 C.给生石灰加水，温度升高 D.给电炉通电，电炉发热 4.用热传递的方法来改变物体的内能，实质上是能量的_过程；用做功的方法来改变物体的内能，实质上是能量的_过程。（填转化或转移）5.木块从粗糙的斜面顶端匀速下滑到底端的过程中（ ） A.木块的重力势能全部转化为动能 B.木块的动能增加，重力势能减小 C.木块有一部分机械能转化为内能 D.木块的机械能全部转化为内能6.下面关于能量的说法中，正确的是（ ）A.用砂轮磨刀是由内能转化为动能 B.陨石进入大气层成为流星时，是内能转化为机械能 C.壶中的水沸腾时壶盖不停地跳动，是水的势能转化为壶盖的动能 D.用打气筒给轮胎打气，打气筒发热，是机械能转化为内能 7.某研究小组为测量垂直于太阳光的面积为1m2表面上，每秒钟接受到的太阳能，用自制太阳能热水器做实验。经多次试验得到自制太阳能热水器吸收太阳能的效率为50%。控制太阳能热水器接受太阳光垂直照射的面积始终是2m2，太阳能热水器内的水的质量为100千克，