第二章改变世界的热机1节

第1节热机1.内能的利用 内能的利用有两种方式：一是做功，二是用来加热物体。利用内能做功是将内能转化为机械能。如各种热机就是利用内能做功的机器。利用内能给物体加热的例子很多，如烧水做饭、烤火取暖等。2.热机(1)定义：热机是通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置。(2)原理：燃料的化学能转化为内能，传给水和水蒸气(或燃气)，水蒸气(或燃气)对外做功，把内能转化为机械能。3.蒸汽机 蒸汽机是最早的热机。4.形形色色的热机 根据工作物质的加热方式和做功方式不同，热机可分为蒸汽轮机、内燃机、喷气发动机和火箭发动机等。★热机的工作原理是通过燃烧燃料获取内能，并转化为机械能。热机是热力发动机的简称，它能够连续不断地把燃料燃烧时所放出的热量，通过热传递的方式转变为内能，再通过做功的方式转变为机械能。例1热机是指()A.通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置B.将内能转化为机械能的装置C.以热量为动力的装置D.机械能与内能相互转化的装置A1.热机是利用()A.温度来工作的机器B.内能来工作的机器C.热量来工作的机器D.水蒸气来工作的机器B2.下列生活中观察到的现象，不能说明热机工作原理的是()A.用茶壶烧开水，水沸腾时，茶壶盖在不停抖动B.小明在暖水瓶中倒入一些开水，塞紧瓶塞后，一会儿瓶塞“嘭”的一声跳起来C.妈妈用高压锅煮饭，小明发现高温蒸汽从限压阀处排出时，限压阀在不停转动D.小明在水杯中倒入热水，盖上盖子，过一会儿发现盖子打不开了D例2如图2-1-1所示，用酒精灯对带有木塞的试管内的水加热。当试管内的水沸腾时，水的温度

(选填“高于”“低于”或“等于”)100℃(管外大气压为标准大气压)。过一会儿，管内的水蒸气将木塞冲开，水蒸气的能转化为木塞的能，同时试管口出现大量白色烟雾是

形成的。高于内机械水蒸气液化3.如图2-1-2所示，有关蒸汽轮机的说法中不正确的是()A.酒精燃烧将内能转化为化学能B.水吸热发生了汽化现象C.蒸汽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A4.下面几个例子中，与热机工作过程中能量转化相同的是()A.点燃爆竹，使爆竹腾空而起B.给烧杯加热，使杯内水的温度升高C.冬天，人站在阳光下感到暖和D.用锤敲石头，石头和锤都要发热A1.以下机械属于热机的是()A.杠杆B.斜面C.洗衣机D.汽油机D2.热机的广泛使用已成为一个国家工业化程度的标志，但同时热机的大量使用也给我们的环境带来巨大的破坏。下列机械没有使用热机的是()A.普通的家用轿车B.喷气式战斗机C.电动公交车D.“长征”火箭C3.从本质上看，内燃机的工作能量来源于()A.机械能B.化学能C.内能D.化学能和内能B4.下列有关热机的说法正确的是()A.热机都是使用汽油作燃料B.洗衣机属于热机C.热机是通过燃料燃烧获取机械能并转化为内能的装置D.大量使用热机会造成环境污染D5.热机是将

能转化成

能的机器，其中的

能是靠燃料的燃烧而获得的。6.现代热机的种类繁多，有利用水蒸气来驱动叶轮转动的

机，有让燃料在机器内部燃烧的

机，在航天航空中使用的更加高效的

机和

机等。内机械内蒸汽轮内燃喷气式发动火箭发动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 车在行驶时将空气的

能转化为

能，这种车与以汽油机为动力的汽车相比的优点是

(说出一点)。内机械环保8.如图2-1-3所示，在试管中装些水，用软木塞塞住，然后用酒精灯加热使水沸腾，水沸腾以后，我们看到的现象是水蒸气把软木塞

，同时在瓶口有大量的

产生，这是因为当我们给试管中的水加热时，使试管中水的温度

，水沸腾后，试管内水蒸气压强

。软木塞冲出时，水蒸气的

能转化为软木塞的

能，由于 水蒸气对软木塞做了功，所以水蒸气的 内能会

，温度会

，水蒸气推出白雾升高增大内机械减少降低液化成

，从而在瓶口形成大量的

。这一实验表明，内能的一个重要应用就是利用内能来

。热机就是根据这一原理制成的，它先是将燃料的

能转化为

能，然后再通过做功将

能转化为

能。小水珠白雾做功化学内内机械9.火箭常用液态氢作燃料，相同质量的氢和汽油完全燃烧，氢放出的热量约为汽油的3倍。下列说法正确的是()A.火箭发动机是一种热机B.氢的热值约为汽油热值的三分之一C.火箭上升时，以发射塔为参照物，火箭是静止的D.火箭加速上升过程中，机械能保持不变A10.如图2-1-4所示，弹簧一端固定于水平面上，另一端与质量为m的活塞拴接在一起，一开口向下、质量为M的汽缸与活塞一起封闭了一定质量的气体，汽缸和活塞均是热的良导体。若外界环境的温度缓慢降低，则活塞将

；汽缸将

。(选填“向上移动”“静止不动”或“向下移动”)静止不动向下移动11.热机是通过燃料燃烧获得内能并转化为机械能的装置。为了探究这一定义，按教材中那样设计模拟实验，如图2-1-5所示，在桌面上点燃酒精灯，然后加热一支悬挂着的装着水的试管，在试管口放一个纸做的风车，直到将水加热至沸腾。(1)你将观察到

；(2)在这个实验中，酒精燃烧将

能转化为

能，水蒸气将内能转化为

能，使风车转动起来；(3)在这个简单的实验中，展现了热机

的基本过程。有较多的水蒸气从试管中冲出，并使纸风车转动起来化学内机械做功12.如图2-1-6所示，在汽缸A中密封有压缩空气，B是一种