內(nèi)能的利用 復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案

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1、內(nèi)能的利用復(fù)習(xí)學(xué)案 1. 一、復(fù)習(xí)目標(biāo)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)熱機(jī)的原理和工作過(guò)程,以及能量轉(zhuǎn)化；加強(qiáng)對(duì)熱值和熱機(jī)效率的理解，學(xué)會(huì)運(yùn)用熱值和熱機(jī)效率公式進(jìn)行計(jì)算進(jìn)一步理解能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律二、知識(shí)歸納熱機(jī)定義：利用做功的機(jī)械。 2. 分類：蒸汽機(jī)、,、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等內(nèi)燃機(jī)定義：燃料直接在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動(dòng)力的熱機(jī)。 汽油機(jī)和柴油機(jī) 汽油機(jī) 柴油機(jī) 不同占八、、 構(gòu)造 相同 氣缸、活塞、進(jìn)氣門、排氣門、曲軸、連桿、飛輪 不同 頂部有一個(gè)。 頂部有一個(gè)。 吸氣沖程 進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動(dòng) 吸入 吸入 壓縮沖程 進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)

2、，沖程末氣缸內(nèi)的溫度升高，能的轉(zhuǎn)化為由轉(zhuǎn)化為。柴油機(jī)的壓縮程度比汽油機(jī)。 做功沖程 在壓縮沖程結(jié)束時(shí)，火花塞產(chǎn)生電火花，使燃料猛烈燃燒（點(diǎn)燃式） 壓縮沖程末，噴油嘴噴出的霧狀柴油，遇到高溫的空氣，自動(dòng)燃燒（壓燃式） 進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門關(guān)閉，活塞在高溫高壓的燃?xì)庾饔孟孪蛳逻\(yùn)動(dòng)。能的轉(zhuǎn)化為由轉(zhuǎn) 化為。 排氣沖程 進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開，活塞向上運(yùn)動(dòng)，將廢氣排出氣缸，廢氣中含有大量有害氣體，帶走很多燃?xì)獾膬?nèi)能。 效率 低 高 應(yīng)用 汽油機(jī)機(jī)體輕便，主要應(yīng)用于小汽車、摩托車、低速飛機(jī)等。 柴油機(jī)機(jī)體笨重，主要應(yīng)用于載重汽車、大型拖拉機(jī)、火車、輪船等 相同點(diǎn) 沖程：活塞在往

3、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)次，曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)周，經(jīng)歷沖程、沖程、 沖程、沖程，對(duì)外做功次。 3.熱值（q） 概念：某種燃料完全燃燒放出的與其之比，叫做這種燃料的熱值。數(shù)值上等于1Kg某種燃料放出的熱量。熱值屬于物質(zhì)的特性，反映了燃料燃燒特性，即不同燃料在燃燒過(guò)程中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的本領(lǐng)大小。 1. 單位：焦耳每千克（J/Kg）；計(jì)算公式：q=熱機(jī)的效率（n） 概念：用來(lái)做的那部分能量，與燃料釋放出的能量之比。通常用百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。 公式：n= 提高措施：設(shè)法利用廢氣的能量；減少燃燒過(guò)程中的熱量損失；減少機(jī)械摩擦損失。 2. 能量的轉(zhuǎn)化 各種形式

4、的能在一定條件下都可以互相轉(zhuǎn)化。 3. 能量守恒定律 內(nèi)容：能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式為其他形式，或者從一個(gè)物體到另一個(gè)物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能量的總量。 應(yīng)用：任何一部機(jī)器，只能使能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，而不能無(wú)中生有地制造能量，因此根本不可能造出永動(dòng)機(jī)。 三、典型例題 專題一：內(nèi)燃機(jī) 【例1】四沖程汽油機(jī)在工作過(guò)程中，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的沖程是（） A. 吸氣沖程C.做功沖程壓縮沖程D.排氣沖程 【例2】下列說(shuō)法中正確的是（） A. 汽油機(jī)的效率比柴油機(jī)的效率高 B. 在四沖程柴油機(jī)的吸氣過(guò)程中，燃料進(jìn)汽缸 C. 在柴油機(jī)的壓縮過(guò)

5、程中，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為柴油和空氣混合物的內(nèi)能 D. 柴油機(jī)的燃料點(diǎn)火方式是壓燃式 專題二：熱值的概念及應(yīng)用 【例3】實(shí)驗(yàn)室中有一瓶酒精，在做實(shí)驗(yàn)時(shí)已經(jīng)用去一半，同時(shí)由于氣溫升高酒精的溫度升高了，則剩余的酒精的比熱容和熱值（） A. 都是原來(lái)的一半B.比熱容不變，熱值是原來(lái)的一半 B. 比熱容不變，熱值不變D.比熱容增大，熱值增大 【例4】天然氣的熱值是8.3X107j/m3，它表示的意思是完全燃燒Kg汽油放出的熱量等于完全燃燒1m3天然氣放出的熱量。（q汽油=4.6X107j/Kg）汽油 專題三：關(guān)羽“熱量、熱值、熱機(jī)的效率”的計(jì)算 【例5】用天然氣灶燒水，燃燒0.5m3的天然氣，

6、使lOOKg的水從20°C升高到70°C.已知水的比熱容為c=4.2X103j/（kg?C），天然氣的熱值為q=7.0X107j/m3.求: （1）0.5m3天然氣完全燃燒放出的熱量Q放. 放 （2）水吸收的熱量Q屛吸 （3）燃?xì)庠畹男蕁. 專題四：對(duì)比分析法 【例6】科學(xué)家發(fā)明了一款單缸六沖程內(nèi)燃機(jī)，它每一個(gè)工作循環(huán)的前四個(gè)沖程與單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)相同，在第四沖程結(jié)束后，立即向汽缸內(nèi)噴水，水在高溫汽缸內(nèi)迅速汽化成高溫、高壓水蒸氣，推動(dòng)活塞再次做功，水蒸氣溫度（填“升高”“降低”或“不變”）,其內(nèi)能（填“升高”“降低”或“不變”），這樣燃燒同樣多的燃料獲得了更多的機(jī)械能，提高了熱機(jī)

7、的。為進(jìn)入下一個(gè)工作循環(huán)，這款內(nèi)燃機(jī)的第六沖程是沖程. 專題五：中考典型例題專題 【例7】高鐵動(dòng)車組在高速行駛時(shí)是利用車上電動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力，到站前又可以先停止供電，車速?gòu)?00Km/h減至90Km/h,這段時(shí)間是利用車的慣性前進(jìn)，磁場(chǎng)中線圈隨車輪一起轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生感應(yīng)電流，在90Km/h以下才進(jìn)行機(jī)械剎車，這樣既可以減少機(jī)械磨損又可以節(jié)約能源.整個(gè)過(guò)程中沒(méi)有涉及到的能量轉(zhuǎn)化的是 （）電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能B.機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能C.機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D.內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能【例8】太陽(yáng)能熱水器是直接利用太陽(yáng)能給水加熱的裝置，下表是小明家的太陽(yáng)能熱水器某天在陽(yáng)光照射下的相關(guān)信息 太陽(yáng)照射時(shí)間 /h 裝水

8、量 /Kg 吸熱板面積 /m2 水升高的溫度 /C 水的比熱容 /J(kg?°C)-1 太陽(yáng)輻射功率 /J?（m2?h）-1 10 100 2.5 50 4.2x103 1.68x106 其中太陽(yáng)輻射功率是指1h內(nèi)投射到lm2面積上的太陽(yáng)能?求： （1）水在10h內(nèi)吸收的熱量； （2）如果水吸收的熱量用天然氣來(lái)提供，需要完全燃燒多少m3的天然氣;（天然氣的熱值為8.4x107J/m3,天然氣完全燃燒放出的熱量全部給水吸收） 1. （3）該太陽(yáng)能熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率．四、強(qiáng)化訓(xùn)練汽油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)的四個(gè)沖程中，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是（） A.吸氣沖程B

9、.壓縮沖程C.做功沖程D.排氣沖程影片《流浪地球》開啟了中國(guó)科幻電影元年。電影講述了多年以后太陽(yáng)急速衰老膨脹，無(wú)法再給地球提供能量，人類為了拯救地球而點(diǎn)燃木星周圍的可燃?xì)怏w，逃離太陽(yáng)系的故事。其中“點(diǎn)燃木星”將地球推開相當(dāng)于內(nèi)燃機(jī)的（） A.吸氣沖程B.壓縮沖程C.做功沖程D.排氣沖程如圖所示是四沖程汽油機(jī)的剖面圖，關(guān)于其四個(gè)沖程的描述正確的是（） A. 吸氣沖程中，汽油和空氣的混合物進(jìn)入汽缸 B. 壓縮沖程中，通過(guò)做功的方式使汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能減小 C. 做功沖程中，燃料釋放的能量絕大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 2. 排氣沖程中，廢氣帶走了燃料釋放的能量的極少部分下列關(guān)于熱機(jī)、熱值的說(shuō)法正確的

10、是（） A.汽油機(jī)、柴油機(jī)都有火花塞和噴油嘴這兩個(gè)關(guān)鍵部件 A. 某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比叫這種燃料的熱值，單位是kg/J B. 柴油機(jī)工作的效率是35%，說(shuō)明它工作時(shí)柴油燃燒釋放的能量65%轉(zhuǎn)化為有用功 3. 四沖程內(nèi)燃機(jī)是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程的不斷循環(huán)來(lái)保證連續(xù)工作的下列關(guān)于熱值和熱機(jī)效率的描述，正確的是（） A.使燃料燃燒更充分，可以增大熱值B.使燃料燃燒更充分，可以提高熱機(jī)效率 4. C.燃料燃燒釋放的熱量越多，熱值越大D.熱機(jī)的效率能達(dá)到100%利用圖示甲、乙裝置（燃燒皿內(nèi)燃料和燒杯內(nèi)液體未畫出），既可以比較不同液體的比熱容，又可以比較不同燃料的

11、熱值。要求僅根據(jù)溫度計(jì)示數(shù)的變化完成實(shí)驗(yàn)，則兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都需要控制相同的（）A.液體種類 丿品度計(jì) 丁■燒杯 衣燃燒皿 B.燃料種類 C.液體質(zhì)量 D.燃料質(zhì)量 下列有關(guān)熱現(xiàn)象，說(shuō)法正確的是() A. 1kg酒精比1g酒精的熱值大 B. 夏日荷塘里荷花盛開，花香四溢說(shuō)明分子在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) C. 用鋸條鋸木板，鋸條的溫度升高是由于鋸條從木板中吸收了熱量 用水作為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器的冷卻劑，其主要原因是水的比熱容較小8.下圖是汽油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)的四個(gè)沖程， 順序排列正確的是( ) iT T A.甲乙丙丁B.乙丙甲丁 C.丁丙乙甲 D.丁甲

12、丙乙 9?某四沖程汽油機(jī)飛輪轉(zhuǎn)速為3000r/min,貝％) A.該汽油機(jī)每秒鐘對(duì)外做功50次B.該汽油機(jī)每秒鐘活塞完成50個(gè)沖程 10. C.圖中是壓縮沖程,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D.圖中是做功沖程,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能2017年5月18日中國(guó)國(guó)家地質(zhì)局向全世界宣布：中國(guó)在南?？碧介_采可燃冰的試驗(yàn)取得全面成功．這標(biāo)志著我國(guó)可燃冰開采技術(shù)領(lǐng)先世界各國(guó)．可燃冰是由甲烷為主的成分組成,外觀象冰且遇火即可燃燒．下述關(guān)于可燃冰的說(shuō)法中正確的是() A.可燃冰含有大量的熱量B.可燃冰的熱值高且使用方便 C.可燃冰是可再生能源D.因?yàn)殚_采需要消耗能量,所以可燃冰是二次能源如圖表示汽油機(jī)的沖程。汽油屬于

13、能源(可再生/不可再生),完全燃燒0.1kg的汽油,放出熱量為J,如果這些熱量全部被質(zhì)量為100kg、初溫為20€的水吸收，能使水的溫度升高。(q#、=4.6xl07j/kg,c=4.2x103(J/kg°C))汽油水 汽車汽油機(jī)是由四個(gè)沖程的不斷循環(huán)來(lái)保證連續(xù)工作的,其中由機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是沖程．已知汽油的熱值為4.6x107j/kg,2kg汽油完全燃燒時(shí)釋放的熱量為J.已知汽車防凍液比熱容為4.2x103j/(kg?C),防凍液從90C冷卻到20C的過(guò)程中，放出的熱量為2.94x106j，則汽車防凍液的質(zhì)量為kg．某同學(xué)在燒杯中裝入質(zhì)量為100g、初溫為20C的水，然后用酒精燈給水加熱

14、一段時(shí)間后，水的溫度升高到70C，此過(guò)程中水的內(nèi)能增加了J,水增加的內(nèi)能(選填“大于”、“小于”或“等于”)酒精完全燃燒所放出的熱量。(已知c=4.2x103J/(kg?C)。 合力分類和利用垃圾可以變廢為寶，在一定條件下，1噸垃圾能榨出170kg燃料油，若燃料油的熱值為4.0xl07j/kg，則這些燃料油完全燃燒釋放出的熱量為J,燃燒時(shí)燃料油的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為能。 11. 如圖所示，甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同，燃料的質(zhì)量都是10g，燒杯內(nèi)的液體質(zhì)量和初溫也相同。 （1）比較不同物質(zhì)的比熱容，應(yīng)選擇兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過(guò)來(lái)判斷液體比熱容的大小。 （2）比較不同燃料的熱值，應(yīng)選擇兩圖

15、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。點(diǎn)燃燃料，經(jīng)過(guò)相同的一段時(shí)間后，小明發(fā)現(xiàn)其中一只燒杯中的液體溫度升高得多，（選填“能”或“不能”）據(jù)此判斷出該燒杯下方的燃料熱值大 （3）在圖甲中，若已知水吸收的熱量和燃料1的質(zhì)量，計(jì)算出了燃料1的熱值，這種做法是的（選填“可靠”或“不可靠”），原因是。 12. 小明家新買來(lái)一臺(tái)容積為80L的天然氣熱水器。小明學(xué)習(xí)了熱效率的知識(shí)后，嘗試估測(cè)該熱水器的熱效率，他把“進(jìn)水量”設(shè)置為40L,“出水溫度”設(shè)置為40oC后，開始加熱。當(dāng)水溫達(dá)到40oC時(shí)，自動(dòng)停止加熱。己知當(dāng)時(shí)自來(lái)水的溫度是20°C，加熱前天然氣表的示數(shù)為129.96m3，停止加熱后變?yōu)?30.06m3。天然氣的熱值q*=

16、4.2x107j/m3，水的比熱容c=4.2x103j/（kg°C）,1L=10-3m3。求： 天然氣水 （1）水箱中水的質(zhì)量； （2）水箱中水吸收的熱量； （3）該熱水器的熱效率。 答案 三、典型例題4.體積為lm3的天然氣完全燃燒時(shí)釋放的熱量為8.3x107J1.872.1x10760%6.降低降低效率排氣7.D&2.1x1070.2550%四、強(qiáng)化訓(xùn)練C2.C3.A4.D5.B6.壓縮；不可再生；4.6x106；1FC壓縮；9.2x107；102.1x104；小于9；內(nèi)甲丙；溫度計(jì)升高的示數(shù)（2）甲乙；不能（3）不可靠；燃料燃燒時(shí)放出的熱量不可能全部被水吸收、_m 15. （1）解：把進(jìn)水量”設(shè)置為40L,則水箱中水的體積：■，由￡一「得水箱中水的質(zhì)量:眉=總廠=1-1先叩?4C-1廠心4先答：水箱中水的質(zhì)量為40kg （2）解：由題意可得，水吸收的熱量： O^=cm^=4.2>10V/（kg*°C<40°C-20°C丿=3診6MO烏；答：水箱中水吸收的熱量為3.36x106j（3）解：使用天然氣的體積：：、.二仙天然氣完全燃燒釋放的熱量: Q煎二叩氣=4衛(wèi)><10；j/m3xO.W=4<2x1瀘』該熱水器的熱效率: 答：該熱水器的熱效率為80%.