 文档下载格式:pptx|上传:2023-3-11 17:41|阅读:15次|页数:32页|大小:1.11 MB|文档ID:571482023年中考物理专项复习---内能的利用.pptx内容摘要: 内能的利用 考点一 热机1.热机 定义 内能利用__________做功的机械 原理 种类蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等2.内燃机定义 动力 燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生__________的热机分类汽油机和柴油机 打开关闭 进气门__________,排气门__________,吸气 下 活塞向__________运动,汽油和空气的冲程 混合物进入汽缸工关闭 进气门和排气门都_________,活塞向作 压缩 除了做功冲程是 上机械 __________运动,将__________能转化 靠燃气推动活塞过 冲程 内 为_________能程做功,其他三个冲 程都是靠安装在 关闭 进气门和排气门都__________,活塞向 曲轴上的飞轮的 ( 做功 下 内汽 冲程 __________运动,将__________能转化 惯性 __________来完 机械 为_________能油成的机) 关闭打开 进气门__________,排气门__________, 排气上 活塞向__________运动,排出缸内的废 冲程 气3.柴油机和汽油机的区别内燃机 汽油机 柴油机构造 火花塞 顶部有一个__________喷油嘴 顶部有一个__________不 汽油 空气吸气 吸入__________与__________同空气 吸入__________冲程 的混合气体点点燃 _______(选填“点”或“压”) 点______(选填“点”或“压”)压方式 燃式 燃式不低高效率 _______(选填“高”或“低”) _______(选填“高”或“低”)同点 应用 小型汽车 货车、工程车2 一个工作循环活塞往复运动__________次,曲轴和飞轮转动相同 21 __________周,经历四个冲程,做功__________次 考点二 热机的效率 1.热值 完全燃烧之比定义 某种燃料_________放出的热量与其质量_________,叫做这种燃料的热值单位焦耳每千克 J/kg__________,符号是__________�公式 q= Q=mq �__________ ,变形式:__________ 1 kg的酒精完全燃烧放出的热量是 ①酒精的热值是3.0×107 J/kg,表示_______________________________3.0×10 7 J _____________;理解 种类 ②热值是燃料本身的一种特性,它与燃料的__________有关,与燃料的质量、 体积、是否完全燃烧等没有关系 2.热机的效率 有用功完全燃烧热机用来做__________的那部分能量,与燃料__________放出的热量之定义比,叫做热机的效率 �有�有公式 η=푞�η= 푞 __________或__________能量流向提高热①让燃料尽可能充分燃烧,如:将煤块磨成煤粉或煤粒、加大送风量等;②机效率利用废气的能量;③机件间保持良好的润滑、减小摩擦的途径 考点三 能量的转化和守恒 能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会从一种形式内容转化 转移 __________成其他形式,或者从一个物体__________到其他物体,而保持不变 在转化和转移的过程中,能量的总量__________ ①能的转化是通过物体做功来实现的。能的转化过程中,能量的形式说明 发生了改变; ②能的转移过程中,能量的形式没有发生变化课堂练习1.(2020·衡阳)如图所示,为内燃机四冲程工作示意图,下列说法正确的是 (C )A.一个工作循环的正确顺序是:甲乙丙丁B.乙图冲程能获得动力C.丁图冲程有明显机械能转化为内能的过程D.丙图冲程存在化学能转化为内能的过程2.(2021·东营)下列说法正确的是 ( C )A.热值大的燃料完全燃烧,放出的热量一定多B.物体的温度不变,它的内能一定不变C.物体的内能增加,可能是从外界吸收了热量D.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递3.(2021·成都)小帆在老师指导下,用如图甲所示的同一个实验装置分 别加热100 g的甲、乙两种液体(其中一种是水),用测得的数据绘制 了温度随时间变化的图象如图乙所示,乙从20 ℃加热至沸腾刚好消 耗了4 g酒精(q 酒精 =3×10 7 J/kg)。若单位时间内甲吸收的热量与乙 吸收的热量相等,c 水 =4.2×10 3 J/,则下列说法中正确的是 (C )A.c 乙 =2.4×10 3 J/B.乙的吸热能力大于甲的吸热能力C.0—8 min乙吸收的热量为3.36×10 4 JD.该酒精灯的加热效率为38%4.(2021·泰安)利用一燃气热水器对10 kg、20 ℃的水进行加热时,完全燃烧了0.105 m 3 的煤气。已知水的比热容为4.2×10 3 J/(kg·℃),煤气的热值为4×10 7 J/m 3 ,该热水器烧水的效率是50%。下列说法中 ( B )①煤气完全燃烧放出的热量是4.41×10 3 J②水吸收的热量是2.1×10 6 J③水温升高了50 ℃④加热过程中水的内能保持不变A.只有①④正确 B.只有②③正确 C.只有①②正确 D.只有②③④正确5.(2020·包头)如图甲所示的是“探究某种物质熔化时温度的变化规律”的实验装置。实验过程中,每隔1 min记录一次温度,并观察物质的状态。根据实验数据,绘制出该物质熔化时温度随时间变化的图象,如图乙所示。晶体(1)由图乙可知,该物质是_____(选填“晶体”或“非晶体”),判断依据是_____ 熔化过程中温度不变________________。图乙中AB段,固该物质处于________态。(2)若实验过程中燃烧了8 g酒精,8 g酒精完全燃烧放出的热量为2.4×10 5 J。(酒精的热值为3.0×10 7 J/kg)__________6.(2021·广西)若汽车在平直公路上10 min内匀速行驶了13.8 km,消耗汽油2 kg,发动机的输出功率为46 kW。汽油的热值q为4.6×10 7 J/kg。求:(1)汽车行驶的速度;(2)汽车牵引力做的功;(3)汽车发动机的效率。� 13.8 km解:(1)汽车行驶的速度 v= � = 10 =82.8 km /h h60(2)汽车牵引力做的功W = P t=46×103 W ×10×60 s=2.76×107 J(3)汽油完全燃烧释放的热量Q 放= qm =4.6×107 J/kg×2 kg=9.2×107 J汽车发动机的效率�2.76×10 7 Jη= � ×100% = 9.2×10 7 J ×100% =30% 答:(1)汽车行驶的速度为 82.8 km /h; 放(2)汽车牵引力做的功为 2.76×107 J;(3)汽车发动机的效率为 30% 。7.(2020·聊城)小华家使用的是天然气热水器,他尝试估测该热水器的效率,以核对铭牌上的数值是否准确。当只有该热水器使用天然气时,把50 kg的水从20 ℃加热到54 ℃,天然气表的示数由1365.05 m 3 变为1 365.17 m 3 ,已知水的比热容c=4.2× 10 3J/(kg·℃),天然气的热值q=7.0×10 7 J/m 3 。求:(1)水吸收的热量;(2)消耗的天然气完全燃烧放出的热量;(3)该热水器的效率。解:(1)水吸收的热量 Q吸 = cm 水 (t- t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×50 kg×(54 ℃-20 ℃)=7.14×106 J(2)消耗的天然气体积 V =1 365.17 m 3-1 365.05 m 3=0.12 m 3消耗的天然气完全燃烧放出的热量 Q 放 = qV =7.0×107 J/m 3×0.12 m 3=8.4×106 J �吸7.14×10 6 J(3)该热水器的效率 η= ×100% =×100% =85% �放 8.4×10 6 J答:(1)水吸收的热量为 7.14×106 J;(2)消耗的天然气完全燃烧放出的热量为 8.4×106 J;(3)该热水器的效率为 85% 。8.(2017·云南)可燃冰是一种新型能源,它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质,主要成分是甲烷,其开采是世界难题。据中央电视台2017年5月18日的报道,我国可燃冰已试采成功,技术处于世界领先地位。用燃气锅炉烧水时,把质量为500 kg、初温为20 ℃的水加热到100 ℃,共燃烧了12 m 3 天然气。已知水的比热容c水 =4.2×10 J/(kg·℃),天然气的热值q=4.2×10 7 J/m 3 ,可燃冰的热值3为同体积天然气的160倍。求:(1)水吸收的热量;(2)燃气锅炉烧水时的效率;(3)若换用可燃冰,应使用多少立方米可燃冰?解:(1)Q吸 = c 水 m (t- t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×500 kg×(100 ℃-20 ℃)=1.68×108 J(2)Q放 = qV =4.2×107 J/m 3×12 m 3=5.04×108 J�吸 1.68×10 8 Jη= � ×100% = 5.04×10 8 J ≈33.33 % 放(3)可燃冰的热值 q'=160 q=160×4.2×107 J/m 3=6.72×109 J/m 3�放5.04×10 8 JV'=푞′= 6.72×10 9 J/m 3 =0.075 m 3答:(1)水吸收的热量为 1.68×108 J;(2)燃气锅炉烧水时的效率为 33.33 % ;(3)若换用可燃冰,应使m 3 的可燃冰。课后训练1.(2022·滨州)关于内能和内能的利用,下列说法中正确的是 (D )A.5月的街头,杨花飞絮随风舞,如似雪花满天飞,说明分子在不停地做热运动B.新能源汽车实现了“零排放”,其效率达到了100 %C.我国“长征五号B”大型运载火箭使用氢作燃料,是因为氢的密度小D.内燃机的压缩冲程,主要通过做功的方式增大汽缸内物质的内能2.(2022·北京)(多选)下列说法正确的是 ( ACD )A.沿海地区通常比内陆地区昼夜温差小,原因之一是水的比热容比沙石的比热容大B.冬天双手互搓,手的温度升高,是通过热传递的方式改变手的内能C.长时间紧压在一起的铅片和金片互相渗入,是由于发生了扩散现象D.汽油机的做功冲程中,燃气对外做功,将内能转化为机械能3.(2022·怀化)如图所示,在试管内装适量水,用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间,塞子冲出,内燃机四个冲程中与之原理相似的是 (C)A.吸气冲程 B.压缩冲程C.做功冲程 D.排气冲程4.(2022·上海)四冲程热机工作过程中,将内能转化为机械能的是 做功__________冲程;李白在《望庐山瀑布》中写道:“日照香炉生紫 热传递烟”,这是通过__________(选填“做功”或“热传递”)的方式来改变香炉的内能;加热1千克水,使其温度上升2 ℃,则加热过程中水吸 8.4×10 3收的热量为__________焦[c 水 =4.2×10 J/ (kg·℃)]。35.(2022·广东)班级厨艺展示活动中,用煤气炉烹饪食物主要是通过热传递__________(选填“做功”或“热传递”)的方式增大食物的内能;现 扩散场香气四溢属于__________现象,表明分子在不停地做无规则运不变动。活动结束,剩余煤气的热值__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。6.(2022·百色)用冷水冷却发动机,是利用水的比热容较 大_________(选填“大”或“小”)的特性。四冲程汽油机的工作过程做功中,________(选填“压缩”或“做功”)冲程将内能转化为机械能。排气7.(2022·广东)如图所示,表示四冲程汽油机处于_________冲程。 不能汽车尾气带走的能量_________(选填“能”或“不能”)自动汇集回来方向性转化成燃料的化学能,这反映了能量的转化具有________。8.(2022·齐齐哈尔)某燃气热水器使用天然气作为燃料,若使用中消耗掉0.02 m 3 的天然气,则这些天然气完全燃烧放出的热量为 6.4×10 5__________ J(q 天然气 =3.2×10 7 J/m 3 );如果这些热量完全被水吸增大收,则水的内能__________(选填“增大”“减小”或“不变”)。9.(2022·齐齐哈尔)一台单缸四冲程汽油机,当飞轮转速是2 400 20内能r/min时,它每秒钟对外做功_________次;做功冲程将________转化为机械能。10.(2022·安徽)小明利用家中的燃气表和温度计测量燃气灶烧水的效率。将1 kg的水从20 ℃加热到60 ℃,消耗了0.01 m 3 天然气(假设天然气完全燃烧),已知水的比热容为4.2×10 3 J/(kg·℃),天然气的热值为4.0×10 7 J/m 3 ,则此次燃气灶烧水的效率为42%__________。11.(2022·江西)如图所示,某同学用燃气灶烧水给餐具消毒。已知密闭锅内水的质量为5 kg,水的初温为22 ℃,当水刚好烧开时,共消耗了0.06 m 3 的天然气,该燃气灶烧水的热效率为70%。[水的比热容为4.2×10 3 J/(kg·℃),天然气的热值为4.0×10 7 J/m 3 ]求:(1)0.06 m 3 的天然气完全燃烧所放出的热量;(2)以上过程中,水吸收的热量;(3)密闭锅内水烧开时的温度。解:(1)0.06 m 3 的天然气完全燃烧所放出的热量Q 放= qV =4.0×107 J/m 3×0.06 m 3=2.4×106 J�吸(2)由 η= ×100% 得,水吸收的热量 Q 吸= ηQ 放=70% ×2.4×106 J=1.68×106 J�放(3)水烧开时,水的温度变化�吸1.68×10 6 JΔt= ==80 ℃�水� 4.2×10 3 J/(kg ·℃)×5kg使用密闭锅烧水,锅内气压大于1标准大气压,所以密闭锅内水烧开 时的温度t=t 0 +Δt=22 ℃+80 ℃=102 ℃答:(1)0.06 m 3 的天然气完全燃烧所放出的热量为2.4×10 6 J;(2)水吸收的热量为1.68×10 6 J;(3)密闭锅内水烧开时的温度为102 ℃。
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发表于 2023-3-11 17:41:35
