初三-热机-能量守恒定律

1热和能热机、能量的转化和守恒一、热机(一)、内能的获得——燃料的燃烧 燃料燃烧：化学能转化为内能。(二)、热值1、定义：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值〔燃料有三种：固体燃料、气体燃料、液体燃料。单位：J/kg。2、关于热值的理解：①“1kg。1kg1k某种燃料：说明热值与燃料的种类有关。完全燃烧：说明要完全烧尽，否则1kg燃料化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。本领大小，也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。例1关于燃料的热值，以下说法正确的选项是〔 〔概念辨析题型〕A.燃料的热值与燃料的燃烧状况有关B.简洁燃烧的燃料，热值肯定大C.煤的热值比干木柴大，燃烧煤放出的热量肯定比燃烧干木柴放出的热量多D.0.5g2kg汽油，它们的热值是一样的解析：燃料的热值与燃烧状况无关，燃烧放出的热量与燃烧状况有关，A错；酒精比木炭简洁燃烧，3.0×107J/kg3.4×107J/kg，煤气的热值约是3.9×107J/kg，所以简洁燃烧的燃料，热值不肯定大，BQmq可知，燃料放出热量的多少与热值和燃料的质量，以及燃烧的充分程度有关，不肯定是热值大的放出的热量多，C错；热值是燃料的一种特性，与质量无关，D答案：D11.将一瓶酒精倒掉2

后，则剩下的酒精〔 〕1 1A.密度不变，比热容和热值都变为原来的2 B.质量、比热容、热值都变为原来的21 1C.23Qmq〔q为热值。

D.2Q

Q，且Q

mq，即

)

联合解题。吸 放 吸 0 放 04、酒精的热值是3.0×107J/kg，它表示：1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J。煤3.9×107J/m3，它表示：1m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107J。5、火箭常用液态氢做燃料，是由于：液态氢的热值大，体积小便于储存和运输6、炉子的效率：①定义：炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。②公式：QQ总

Cm(tt0)qm”7、提高燃料的利用率：使煤充分燃烧，将煤磨成粉粒，加大送风量；加大受热面积，削减烟气带走的热量。例21.5kg的烟煤，试计算这些烟煤完全燃烧放出多少焦的热量〔烟煤的热值q=2.7×107J/kg50100kg20℃上升到多少？〔简洁计算题型〕解析：知道燃料的质量和热值，可以利用公式直接进展计算，所以 Q放

mq=1.5kg×2.7×107J/kg=4.05×107J50100kg的水所吸取的热量Q=Q×50%，而吸 放Q Cm”(tt吸

，所以Q

×50%=Cm”(tt放

)，代入数据解得t≈68℃.点评：热量的计算会比较简洁，综合的热量计算将会削减，记住根本公式代入数据进展计算即可，常见物质的比热容以及热值要了解。2用家用燃气热水器烧水洗澡，假设洗一次澡要用掉自然气0.143.问:完全燃烧这么多的自然气能放出多少焦的热量？假设能使20kg的水从10℃烧开到90℃，求次燃气热水器的效率.(q=8×107焦耳/3)〔60%〕(三)、内能的利用1、内能的利用方式：⑴利用内能来加热；从能的角度看，这是内能的转移过程。⑵利用内能来做功；从能的角度看，这是内能转化为机械能。2、热机：定义：利用燃料的燃烧来做功的装置。能的转化：内能转化为机械能〔做空气喷气发动机，在飞机上使用；另外一种自身带有燃料和氧化剂，不需要空气，叫做火箭喷气发动机，用于放射人造卫星和宇宙飞船〕3叫内燃机。它主要有汽油机和柴油机。课本中的演示试验装置中，有和汽油机类似的局部的内能转化为机械能〔想一想，假设橡皮塞塞得太紧会怎么样？太松会怎么样？〕4、内燃机或许的工作过程：内燃机的每一个工作循环分为四个阶段：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。在这四个阶段，吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程，是由内能转化为机械能。另外压缩冲程将机械能转化为内能。①吸气冲程中为什么能将汽油和空气的混合物压进气缸？〔增大，压强变小，大气压将油气混合物压进气缸〕②压缩冲程中压缩的是什么？压缩到最终会有什么结果？为什么？它的能量是如何转化的？〔压缩冲程中，活塞对油气混合物进展压缩做功，使其内能增加，这是一个机械能转化为内能的过程〕③排气冲程中为什么能将废气排出？〔当活塞上行时，气缸内气体的体积变小，气压增大，当气缸内的气压大于大气压时，废气被排出气缸〕5、热机的效率：热机用来做有用功的那局部能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。Q Cm(tt)公式： Q总

0 qm”提高热机效率的途径：使燃料充分燃烧、尽量减小各种热量损失、机件间保持良好的润滑、减小摩擦。*6、汽油机和柴油机的比较：汽油机汽油机柴油机构造：顶部有一个火花塞。顶部有一个喷油嘴。不吸气冲程吸入汽油与空气的混合气体吸入空气同点燃方式点燃式压燃式点效率低高应用小型汽车、摩托车载重汽车、大型拖拉机相冲程：活塞在往复运动中从汽缸的一端运动到另一端。同221点例3如下图，试管内装有水，橡皮塞塞住管口，加热使水沸腾，水沸腾后看到的现象是 ，在这个过程中能量的转化是 . 就是依据这种道理制成的. 〔演示试验分析题型〕解析：此题来源于课本中的演示试验，质在强调学生学习过程中的理解与记忆。在此试验中，水沸腾后不久即可看到水蒸气把塞子冲出来，并且瓶口四周有白雾〔想一想这是什么现象？，在这个过程中，水蒸气的内能转化为皮塞的机械能，而热机正是依据这种原理制成的。答案：水蒸气把塞子冲出来内能转化为机械能热机4汽油机在某个冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，此冲程是〔〕A.吸气冲程 B.压缩冲程C.做功冲程 D.排气冲程解析：进气门和排气门都关闭的有两个冲程，一个是压缩冲程，一个是做功冲程，压缩冲程中活塞向上运动，而做功冲程中高温气体推着活塞向下运动，所以B正确。答案：B练一练3．汽油机在做功冲程中，高温气体快速膨胀而做功，此时气体的温度和内能的变化状况是〔 〕A．温度降低，内能减小 B．温度不变，内能不变C．温度上升，内能增大 D．温度降低，内能增大练一练4在内燃机工作的四个冲程中，机械能转化为内能的是( )A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程二、能量的转化与守恒1、自然界存在着多种形式的能量。尽管各种能量我们还没有系统地学习，但在日常生活中我们也有所了解，如跟电现象相联系的电能，跟光现象有关的光能，跟原子核的变化有关的核能，跟化学反应有关的化学能等。2〔。在热传递过程中，高温物体的内能转移到低温物体。运动的甲钢球碰击静止的乙钢球，甲球的机械能转移到乙球。在这种转移的过程中能量形式没有变。3体膨胀做功的现象中，内能转化为机械能；在水力发电中，水的机械能转化为电能；在火力发电厂，燃料燃烧释放的化学能，转化成电能；在核电站，核能转化为电能；电流通过电热器时，电能转化为内能；电流通过电动机，电能转化为机械能。4、能量守恒定律：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。5.能量的转化和转移的区分：转化转化前和转化后的能量的形式是不同的〔如前所示；在发生能量的转移时，能量从一个物体转移到另一个物体的过程中，能量的形式是不变的〔如足球运发动踢足球时，把自己的机械能转移到足球上；利用暖气给房间加热，把暖气的内能转移到。例5以下事例中，属于内能转化为机械能的是〔 〕A．用打气筒打气，气筒壁发热 B．内燃机做功冲程中，燃气对外做功C．冬天对手哈气，手的温度上升 D．锯木头时锯条发热解析：用打气筒打气，消耗的是机械能，气筒壁发热，得到的是内能，此事例中是机械能转化为内B对手哈气，是热气体，消耗的是内能，得到的也是内能，属于热传递，C错，锯木头同样消耗的是机械能，锯条发热得到的是内能，是机械能转化为内能，D错。点评：将机械能、内能、功等相关学问综合起来考察，突出内能和机械能相互转变和应用。练一练5电水壶装满水接通电源，过一会水被烧开，并观看到壶盖被顶起。请你说出这一过程和该过程所包含的能量转化状况。。。〔一〕能源的分类1、化石能源：由动植物经过漫长的地质年月形成的能源2、一次能源：可以从自然界直接猎取的能源如：风能、太阳能、地热能、核能3、二次能源：通过一次能源的消耗才得到的能源。如：电能、汽油、煤气、焦炭、激光、沼气等4、生物质能：由生命物质供给的能量。如：食物中的化学能5、不行再生能源：不行能在短期内从自然界得到补充的能源。如：化石能源、核能6、可再生能源：可以在自然界里得到补充的能源。如：水的动能、风能、太阳能、生物质能。7、人类家族中现在常用的能源是化石、电能能源，例6：以下能源中，属于可再生能源的是〔 〕A．石油 B．水能 C．自然气 D．煤解析：石油、自然气和煤等化石能源会越用越少，属于不行再生能源；水能属于可再生能源．答案：B点评：所谓不行再生能源是指不行能在短时期内从自然界得到补充的能源，可再生能源是指可以在自然界里源源不断地得到的能源．练一练6在煤、石油、自然气、太阳能、地热能、核能、水能、风能、生物质能、电能中：A、属于一次能源的是：B、属于二次能源的是：C、属于可再生能源的是：D、属于不行再生能源的是：〔二〕核能1、核能：使原子核分裂或聚合，就可能释放出惊人的能量，这就是核能。2裂变释放出巨大的能量〔核电站、原子弹〕3、核电站就是利用核能来发电的，核电站的核心设备是核反响堆，核反响堆中发生的链式反响，是可以把握的。4结合成的原子核，会释放出更大的核能。这就是聚变。聚变目前是不行以把握的〔氢弹、太阳内部〕5、今后开发抱负的能源应当具有这样的一些特点：A、必需足够丰富，可以保证长期使用B、必需足够廉价，可以保证多数人用得起C、相关的技术必需成熟可以保证大规模使用D必需足够安全、清洁，可以保证不会严峻影响环境6、开发和利用能源，特别是太阳能和核能的开发，对我们解决能源问题将有重大的意义。7、直接利用太阳能有两种途径，一是：用集热器把水等物质加热另一个途径是：用太阳能电池把太阳能转化为电能。例7节约能源主要的措施是〔 〔题型一〕大力开发能源大量利用太阳能、地热能C．大量利用水能、风能D．承受技术、设备，更落后的技术装备解析：开发利用能源是为了防止能源枯竭，应对能源危机，所以ABC三项均错；承受技术、设备，更落后的技术装备可以提高能源的利用率，节约能源，D正确。答案：D例8以下关于核能的说法正确的选项是〔 〕A．物质是由原子构成的，原子中有原子核，所以利用任何物质都能得到核能B．到目前为止，人类获得核能有两种途径，即重核裂变和轻核聚变C．原子弹和氢弹都是利用原子核裂变和聚变的原理制成的D．自然界只有在人为的条件下才会发生裂变解析：核能是人们在近几十年里觉察和利用的能源．虽然各种物质的原子里都有原子核，但在通映，并以光和热的形式将核能辐射出来．答案：C练一练7关于核能的以下说法中，不正确的选项是〔 〕A．核电站是利用原子核裂变的链式反响产生的能量来发电的B．假设对裂变的链式反响不加把握，在极短的时间内就会释放出巨大的能量，发生猛烈爆炸C．氢弹是利用轻核聚变制成的武器D．原子弹是利用轻核聚变和重核裂变而制成的核武器练一练8广州市近年来城市面貌发生了很大变化，增加了很多绿地，在道路两旁栽种了大量树木，改善了城市环境。以下关于城市绿化作用的说法中，不正确的选项是 ( )植物的蒸腾作用，可以调整环境温度城市绿地面积的增加，可以改善空气质量在道路两旁栽种树木，可以减小车辆噪声对居民的影响城市绿化后，可以削减工业废气和车辆尾气的排放课后反响：关于燃料的热值，以下说法中正确的选项是〔 〕A．某种燃料燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值B．甲燃料完全燃烧放出的热量比乙燃料完全燃烧放出的热量多，则甲的热值肯定比乙大C．燃料的热值越大，则燃料燃烧时放出的热量越多D2.9×107J/kg1kg2.9×107J热量如下图，在试管内装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲出，图中情景演示的是“四冲程”热机工作过程中的 冲程，这个情景中是 能转化为 ．以下关于能源的说法正确的选项是〔 〕A．煤、石油是当今人类利用的主要能源，它们是可再生能源B