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1、
第02天 內(nèi)能的利用
如圖為四沖程汽油機(jī)工作過程中某一沖程的示意圖,它表示的是
A.吸氣沖程 B.壓縮沖程
C.做功沖程 D.排氣沖程
【參考答案】B
【知識(shí)補(bǔ)給】
汽油機(jī)和柴油機(jī)的比較
汽油機(jī)
柴油機(jī)
不
同
點(diǎn)
構(gòu)造:
頂部有一個(gè)火花塞。
頂部有一個(gè)噴油嘴。
吸氣沖程
吸入汽油與空氣的混合氣體
吸入空氣
點(diǎn)燃方式
點(diǎn)燃式
壓燃式
效率
低
高
應(yīng)用
小型汽車、摩托車
載重汽車、大型拖拉機(jī)
相同點(diǎn)
沖程:活塞在往復(fù)運(yùn)動(dòng)中從汽缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端。
一個(gè)工作循環(huán)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)2次,曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)2周
2、,經(jīng)歷四個(gè)沖程,做功1次。
熱機(jī)效率
1.定義:某種燃料完全燃燒放出的熱量與質(zhì)量之比,叫做這種燃料的熱值。
2.單位:J/kg
3.關(guān)于熱值的理解:
(1)對(duì)于熱值的概念,要注重理解三個(gè)關(guān)鍵詞“1 kg”、“某種燃料”、“完全燃燒”。
(2)熱值反映的是某種物質(zhì)的一種燃燒特性,同時(shí)反映出不同燃料燃燒過程中,化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能的本領(lǐng)大小,也就是說,它是燃料本身的一種特性,只與燃料的種類有關(guān),與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積等均無關(guān)。
4.公式:Q=mq(q為熱值)。實(shí)際中,常利用Q吸=Q放即cm(t-t0)=ηqm’聯(lián)合解題。
5.熱機(jī)的效率:熱
3、機(jī)用來做有用功的那部分能量和完全燃燒放出的能量之比叫做熱機(jī)的效率。
公式:η=W有用/Q總= W有用/qm
6.提高熱機(jī)效率的途徑:使燃料充分燃燒,盡量減小各種熱量損失,機(jī)件間保持良好的潤滑、減小摩擦。
(2018·河南模擬)實(shí)現(xiàn)青山綠水,節(jié)能減排,使用新能源勢(shì)在必行。下列說法不正確的是
A.生物質(zhì)能、地?zé)崮?、潮汐能、太陽能都是新能?
B.氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)能夠?qū)⒒瘜W(xué)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
C.能源的大量消耗使人類面臨嚴(yán)重的能源危機(jī)
D.節(jié)能問題的核心是提高能量利用中的轉(zhuǎn)化效率
下列關(guān)于熱機(jī)和環(huán)境保護(hù)的說法中,正確的是
A.大量使用熱機(jī)會(huì)造成環(huán)境污染
B.熱機(jī)排出的尾氣沒有內(nèi)能
4、
C.熱機(jī)的效率能達(dá)到100%
D.熱機(jī)都是使用汽油作燃料
(2018·鹽城校級(jí)培優(yōu))如圖所示的事例中,屬于機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能的是
A.甲、丙 B.甲、丁
C.乙、丙 D.乙、丁
如圖所示為內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)的示意圖,其中有一個(gè)沖程內(nèi)燃機(jī)將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能對(duì)外提供動(dòng)力,該沖程對(duì)應(yīng)的圖是
A. B.
C. D.
(2018·廣州校級(jí)期中)某柴油機(jī)工作的效率是。意義:該柴油機(jī)可以把的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。則下列說法正確的是
A.某電動(dòng)機(jī)工作的效率是,意義:該電動(dòng)機(jī)可以把的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能
B.某鋰電池充電的效率是,意義:該鋰電池充電時(shí)可以把的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能
C.某柴油
5、機(jī)工作的效率是,意義:該柴油機(jī)可以把的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
D.某電熱水器工作的效率是,意義:該電熱水器可以把的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
下列說法中錯(cuò)誤的是
A.水沸騰后繼續(xù)加熱,水的溫度會(huì)升高
B.能量既不會(huì)憑空消滅,也不會(huì)憑空產(chǎn)生
C.熱機(jī)的做功沖程是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
D.?dāng)U散現(xiàn)象說明:一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
人體象熱機(jī)一樣,也需要消耗能量。假如一個(gè)成人跑步時(shí)身體消耗的能量為7.2×105 J,這些能量相當(dāng)于完全燃燒_____kg的干木柴(干木柴的熱值為1.2×107 J/kg),在我們生活中,天然氣越來越受到人們的歡迎,原因是:從熱學(xué)方面講,天然氣的熱值較_____(填“
6、大”或“小”),而且從環(huán)保角度來說天然氣的優(yōu)點(diǎn)是______________________________。
我們每天生火做飯,這是利用內(nèi)能直接來_________;內(nèi)能的另一個(gè)重要應(yīng)用是用它來___________,如今使用的各種熱機(jī)就是利用這個(gè)應(yīng)用的機(jī)器。
(2018·河北檢測)閱讀短文并回答問題。
電動(dòng)汽車
2018中國國際節(jié)能與新能源汽車展覽會(huì)在南京開幕。多個(gè)品牌電動(dòng)汽車連續(xù)行駛可達(dá)四百多公里,百公里耗電大概在10度到30度之間。以往充電問題阻礙著電動(dòng)汽車的發(fā)展,現(xiàn)階段石墨烯(是從石墨中分離出的單層的石墨片)技術(shù)的應(yīng)用有效地提高了電池效率。大力發(fā)展電動(dòng)汽車有利于保護(hù)環(huán)境和節(jié)約
7、能源,中國將計(jì)劃在2025年前全面停止銷售傳統(tǒng)意義的燃油汽車。
(1)若某電動(dòng)汽車百公里耗電18.4度,相當(dāng)于完全燃燒__________kg的汽油(q汽油=4.6×107 J/kg)。
(2)電動(dòng)汽車的優(yōu)勢(shì)有________________________________________。
(3)石墨烯屬于____________(選填“混合物”或“純凈物”)。
某中學(xué)為學(xué)生供應(yīng)開水,用鍋爐將200 kg的水從25 ℃加熱到100 ℃,燃燒了6 kg的無煙煤。水的比熱容是4.2×103 J/(kg·℃),無煙煤的熱值是3.4×l07 J/kg。求:
(1)鍋爐內(nèi)的水吸收的熱量是多少
8、?
(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?
A【解析】熱機(jī)的大量使用,要消耗大量燃料,而燃料的燃燒會(huì)產(chǎn)生大量的有害氣體,造成環(huán)境污染,故A正確;熱機(jī)排出的尾氣,溫度仍然很高,具有相當(dāng)大的內(nèi)能,且任何物體都有內(nèi)能,故B錯(cuò)誤;熱機(jī)使用時(shí),不可避免的要散熱,克服摩擦做功,及廢氣要帶走相當(dāng)一部分熱量,所以效率不可能達(dá)到100%,故C錯(cuò)誤;汽油機(jī)使用汽油作燃料,而柴油機(jī)以柴油為燃料,故D錯(cuò)誤。
C【解析】將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能對(duì)外提供動(dòng)力的是做功沖程,所以選C。
D【解析】A.某電動(dòng)機(jī)工作的效率是,意義:該電動(dòng)機(jī)可以把的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故A
9、錯(cuò)誤;B.某鋰電池充電的效率是,意義:該鋰電池充電時(shí)可以把的電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,故B錯(cuò)誤;C.某柴油機(jī)工作的效率是,意義:該柴油機(jī)可以把的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故C錯(cuò)誤;D.某電熱水器工作的效率是,意義:該電熱水器可以把的電能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能。所以D選項(xiàng)是正確的。
A【解析】水沸騰時(shí),繼續(xù)吸收熱量,溫度保持不變,故A錯(cuò)誤,符合題意;能量守恒定律說明能量既不會(huì)憑空消滅,也不會(huì)憑空產(chǎn)生,能量只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,或從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,在轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的過程中,能的總量是不變的,B不符合題意;熱機(jī)的做功沖程是燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機(jī)械能,C不符合題意;分子的運(yùn)動(dòng)眼睛無法直接觀察,是通過擴(kuò)散
10、現(xiàn)象來反映的,擴(kuò)散現(xiàn)象表明一切物質(zhì)的分子不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),D不符合題意。
0.6 大 污染小
【解析】根據(jù)Q放=mq知道,當(dāng)一個(gè)成人跑步時(shí)身體消耗的能量為7.2×105 J時(shí),能量相當(dāng)于完全燃燒干木材的質(zhì)量是m=Q放/q=7.2×105 J/1.2×107 J/kg=0.06 kg;從熱學(xué)角度分析,天然氣的熱值大,相等質(zhì)量的不同燃料,完全燃燒時(shí)熱值大的放熱多;從環(huán)保角度分析,天然氣燃燒污染小。
加熱 做功
【解析】改變物體內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞。生火做飯,這是利用內(nèi)能直接來加熱,即熱傳遞的方式改變物體內(nèi)能;而熱機(jī)可以對(duì)外做功,是利用物體對(duì)外做功時(shí)內(nèi)能減小,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器。
(1)1.44 (2)保護(hù)環(huán)境和節(jié)約能 (3)純凈物
【解析】(1)百公里耗電W=18.4 kW·h=6.624107 J,Q=W=6.624107 J,由Q=mq得,汽油的質(zhì)量m==1.44 kg,即相當(dāng)于完全燃燒1.44 kg的汽油;
(2)電動(dòng)汽車相比燃油汽車,有利于保護(hù)環(huán)境和節(jié)約能源;
(3)石墨烯是從石墨中分離出的單層的石墨片,因此石墨烯屬于純凈物。
(1)6.3×107 J (2)1.44×108 J (4)44%
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