中考物理 考前考點(diǎn)梳理 第14講 內(nèi)能的利用精講課件

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1、第1414講講內(nèi)能的利用知識(shí)梳理自主測試一二一、熱機(jī)1.能量轉(zhuǎn)化內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。2.內(nèi)燃機(jī)知識(shí)梳理自主測試一二知識(shí)梳理自主測試一二二、熱機(jī)的效率1.燃料的熱值(1)意義:表示燃料燃燒時(shí)放熱本領(lǐng)的物理量。(2)概念:某種燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量與其質(zhì)量之比。2.熱機(jī)效率用來做有用功的那部分能量與燃料完全燃燒放出的能量之比。3.能量的轉(zhuǎn)化與守恒(1)普遍性:在一定條件下,各種形式的能是可以相互轉(zhuǎn)化的。(2)能量守恒定律:能量既不會(huì)憑空消滅,也不會(huì)憑空產(chǎn)生,它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其他物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中,能量的總量保持不變。知識(shí)梳理自主測試1234561.以下

2、機(jī)械屬于熱機(jī)的是()A.杠桿 B.斜面C.洗衣機(jī)D.汽油機(jī)答案:D解析:杠桿和斜面屬于簡單機(jī)械;洗衣機(jī)是利用電能來工作的機(jī)器;汽油機(jī)屬于熱機(jī),故選D。知識(shí)梳理自主測試1234562.汽車是我們生活中常用的交通工具,汽油機(jī)是汽車的動(dòng)力設(shè)備。如圖所示是四沖程汽油機(jī)工作的其中一個(gè)沖程示意圖,則此沖程是()A.吸氣沖程B.壓縮沖程C.做功沖程D.排氣沖程答案:C解析:由題圖可知,在該沖程中,進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉,活塞向下運(yùn)動(dòng),火花塞產(chǎn)生電火花,所以屬于做功沖程。知識(shí)梳理自主測試1234563.關(guān)于燃料的熱值下列說法正確的是()A.燃料的熱值與燃料的燃燒情況有關(guān)B.容易燃燒的燃料的熱值一定大C.煤的熱值

3、比干木柴的大,煤燃燒放出的熱量比干木柴放出的熱量多D.0.5 kg煤油和1.5 kg煤油的熱值一樣大答案:D解析:燃料的熱值只與燃料的種類有關(guān),與燃料的燃燒情況、是否容易燃燒、燃料的質(zhì)量無關(guān),故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確;燃料燃燒放出的熱量與是否完全燃燒、燃料的熱值和質(zhì)量都有關(guān)系,因此熱值大的燃料不一定放出熱量多,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤。知識(shí)梳理自主測試1234564.關(guān)于能量及能量之間的轉(zhuǎn)化,下列說法正確的是()A.火山具有內(nèi)能,冰山不具有內(nèi)能B.火箭在加速上升時(shí),機(jī)械能保持不變C.攔河大壩使水位升高,增加了水的重力勢能D.墜落的隕石在空中劃過一道亮光時(shí),內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能答案:C知識(shí)梳理自主測試123

4、456解析:內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢能的總和,任何物體在任何情況下都具有內(nèi)能,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;火箭在加速上升時(shí),速度增大,高度增加,所以火箭的動(dòng)能和重力勢能都增大,而機(jī)械能為動(dòng)能和勢能之和,所以火箭的機(jī)械能增大,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;物體的重力勢能與物體的質(zhì)量和物體所處的高度有關(guān),在質(zhì)量一定時(shí),高度越高則物體具有的重力勢能就越大,攔河大壩使水的高度增加,水的重力勢能就增加,故選項(xiàng)C正確;隕石在下落時(shí),要克服空氣的摩擦力做功,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為隕石的內(nèi)能,使隕石的內(nèi)能增加,溫度升高,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。知識(shí)梳理自主測試1234565.內(nèi)燃機(jī)是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為的機(jī)器。四沖程汽油機(jī)工作時(shí),將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的

5、沖程是沖程。 答案:機(jī)械能壓縮解析:內(nèi)燃機(jī)是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器;四沖程汽油機(jī)工作時(shí),在壓縮沖程中,活塞對(duì)吸入的汽油和空氣的混合物做功,使混合物的溫度升高內(nèi)能增大,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。知識(shí)梳理自主測試1234566.蓮蓮家的汽車尾部上標(biāo)有“2.0 T”的字樣,其中“T”就是“渦輪增壓”,是利用高溫、高壓的廢氣去沖擊“廢氣渦輪”高速旋轉(zhuǎn),來帶動(dòng)同軸的“進(jìn)氣渦輪”也高速旋轉(zhuǎn),從而增加進(jìn)氣量并增大進(jìn)氣氣壓,使汽油燃燒更充分,燃?xì)鈮簭?qiáng)更大。同時(shí)也減少了廢氣中的有害物質(zhì),達(dá)到提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率和減少廢氣污染的目的。這輛汽車的最低油耗可達(dá)0.2 kg/(kWh)。已知汽油的熱值為4.6107 J/kg。溫

6、馨提示:最低油耗是指燃燒最少的汽油獲得最大有用功的能量;0.2 kg/(kWh)表示獲得1 kWh能量消耗0.2 kg汽油則:(1)0.2 kg的汽油完全燃燒時(shí)放出的熱量為多少?(2)該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率最高可達(dá)多少?(結(jié)果保留整數(shù))知識(shí)梳理自主測試123456答案:(1)9.2106 J(2)39%解析:(1)0.2 kg的汽油完全燃燒時(shí)放出的熱量為Q=mq=0.2 kg4.6107 J/kg=9.2106 J。(2)完全燃燒0.2 kg的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)獲得的最大有用功的能量為W有=1 kWh=3.6106 J所以汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的最大效率為121.正確理解熱值的概念燃料的熱值表示1 kg的某種燃料完全

7、燃燒時(shí)放出的熱量。理解熱值的概念,要抓住其中三個(gè)關(guān)鍵詞:“1 kg”“某種燃料”“完全燃燒”?！澳撤N燃料”表明熱值是燃料的一種特性,大小只與燃料的種類有關(guān),與燃料的質(zhì)量、燃燒的程度、放熱的多少均無關(guān)?！巴耆紵本褪侨剂贤耆急M,即全部參與化學(xué)反應(yīng)后,生成不能再燃燒的物質(zhì)。12【例1】 關(guān)于燃料的熱值,以下說法正確的是()A.燃料的熱值與燃料的種類有關(guān)系,與燃料的質(zhì)量和燃燒狀況無關(guān)B.燃燒1 kg某種燃料放出的熱量叫這種燃料的熱值C.燃料燃燒時(shí),質(zhì)量越大,熱值越大D.燃料不完全燃燒時(shí)的熱值比完全燃燒時(shí)的熱值小解析:燃料的熱值是燃料本身的一種性質(zhì),與燃料是否燃燒、是否完全燃燒、燃料的質(zhì)量等無關(guān),

8、只與燃料的種類有關(guān),故選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤;熱值在數(shù)值上等于1 kg某種燃料完全燃燒放出的熱量,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤。答案:A12已知甲種燃料的熱值大于乙種燃料的熱值,下列說法正確的是()A.甲種燃料含有的熱量比乙種燃料多B.完全燃燒一定質(zhì)量的甲種燃料,剛好燒開一壺水,那么用同樣質(zhì)量的乙種燃料就不能燒開這壺水C.燃燒相同質(zhì)量的兩種燃料,甲種放出的熱量多D.只要通風(fēng)條件好,供氧充足,乙的熱值可能大于甲的熱值答案:B12解析:選項(xiàng)A的說法暴露出對(duì)熱值和熱量兩個(gè)概念理解均不正確,熱值是1 kg的某種燃料完全燃燒放出的熱量,熱量只存在于熱傳遞的過程中,不能說含有熱量;由于甲種燃料的熱值大于乙種燃料的熱值

9、,所以完全燃燒一定質(zhì)量的甲種燃料放出的熱量比完全燃燒相同質(zhì)量的乙種燃料放出的熱量要多,所以選項(xiàng)B對(duì);甲的熱值雖然大,但如果燃燒不充分,它放出的熱量也未必多,所以選項(xiàng)C不對(duì);熱值與燃料的種類有關(guān),跟通風(fēng)條件和供氧情況無關(guān),所以選項(xiàng)D不對(duì)。122.關(guān)于熱值和熱量綜合計(jì)算問題對(duì)于熱值和熱量的綜合計(jì)算問題,主要有兩種情況:(1)燃料燃燒時(shí)放出的熱量只有一部分被有效利用,在不計(jì)熱量損失時(shí),燃料完全燃燒放出的熱量與物體吸收的熱量相等;(2)以內(nèi)燃機(jī)為載體的力、熱綜合計(jì)算。12【例2】 全世界石油、煤炭消耗量的迅速增長,導(dǎo)致全球能源危機(jī)加劇。因此,開發(fā)和利用新能源,成為全世界最為關(guān)注的問題之一。張浩家的太陽

10、能熱水器內(nèi)裝有100 kg、25 的水,經(jīng)過一天的照射后,溫度升高了50 ,則水升溫吸收的熱量為J,至少可以節(jié)約煤的質(zhì)量為kg。假設(shè)用煤燒水時(shí)有效利用的熱量占煤炭完全燃燒放出熱量的10%,且已知水的比熱容為4.2103 J/(kg),煤炭的熱值是3.0107 J/kg 12解析:c=4.2103 J/(kg),m=100 kg,t=50 水吸收的熱量為Q吸=cmt=4.2103 J/(kg)100 kg50 =2.1107 J而用煤燒水時(shí)有效利用的熱量占煤炭完全燃燒放出熱量的10%,答案:2.11077121212某物理興趣小組的同學(xué),用煤爐給10 kg的水加熱,同時(shí)他們繪制了如圖所示的加熱過

11、程中水溫隨時(shí)間變化的圖線。若在6 min內(nèi)完全燃燒了2 kg的煤,水的比熱容為4.2103 J/(kg),煤的熱值約為3107 J/kg。求:(1)2 kg的煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量。(2)經(jīng)過6 min時(shí)間加熱,水所吸收的熱量。(3)煤爐燒水時(shí)的熱效率。答案:(1)6107 J(2)2.52106 J(3)4.2%12解析:(1)已知煤的質(zhì)量和熱值,利用公式Q放=mq可求得煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量Q放=mq=2 kg3107 J/kg=6107 J;(2)由題圖知,經(jīng)過6 min時(shí)間加熱,水升高的溫度值t=80 -20 =60 ,利用吸熱公式求水吸收的熱量,Q吸=cmt=4.2103 J/(kg)10 kg60 =2.52106 J;(3)煤爐燒水時(shí)的熱效率