第十四章 内能的利用复习课件

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3、提高热机效率的主要途径:
(1)使燃料尽量燃烧; (2)尽量减少各种热损失; (3)采用先进的技术; (4)减小因克服摩擦阻力而额外消耗的功。
练习:
1、一台单缸四冲程柴油机,每分钟消耗柴油 200g,用来做有用功的能量为2.6X106J,求这 台柴油机的效率多大?(q= 3.3X107J/kg) 解:Q放=mq =200X10-3kgX3.3X107J/kg =6.6X106J W有 2.6X106J η = ———— = ———— =39.4% Q放 6.6X106J
14. 科学家发明了一款单缸六冲程内燃机, 它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四 冲程内燃机相同,在第四冲程结束后,立 即向汽缸内喷水,水在高温汽缸内迅速汽 化成高温、高压水蒸汽,推动活塞再次做 功,水蒸汽温度 降低 (选填“升高”、 “降低”或“不变”),其内能 减小 ( 选填“增大”、“减小”或“不变”), 这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械 能,提高了热机的 效率 。为进入下一个 工作循环,这款内燃机的第六冲程是 排气 冲程。
(1)Q吸=cm(t - t0)
(2) Q放=mq
=4.2×103J/(kg .℃ )×200kg×(100℃ - 25℃) Q吸 =6.3×106J (3)η =
6.3×106J = 2.04×107J =31%
Q放
=6kg×3.4×106J/kg =2.04×107J
测试题
一.选择题 1、下列现象属于分子运动的是( B ) A.黄沙漫天 B.花香四溢 C.尘土飞扬 D.大雪纷飞
2、符号:q 3、单位:J/kg 4、放出热量的计算公式: Q放=mq Q放=Vq
注意:热值是燃料本身的一种特性,它只是与 燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积、 是否完全燃烧均没有关系
练习:
1、关于燃料的热值,下列说法中正确的是 ( D ) A燃料的热值越大,燃烧时达到的温度就越高 B燃料的热值越大,燃烧时放出的热量就越多 C燃料燃烧越充分,则燃料的热值 就越大 D燃料的热值与燃料的质量以及燃烧情况无关
4. 下列过程中,将内能转化为机械能 的是( B ) A.汽油机的压缩冲程 B.水蒸气顶起水壶盖的过程 C.小孩沿滑梯下滑的过程 D.流星在大气层中穿行的过程
5. 用酒精灯给试管加热,如图所示,试管口软 木塞冲出的过程中,下列说法正确的是( B ) A.水蒸气对软木塞做功,水蒸气内能增大 B.水蒸气的内能转化为软木塞的机械能 C.能量的转化与热机压缩冲程能量转化相同 D.试管口的“白气”是水蒸气汽化形成的
4.甲、乙两物体由同种物质组成, 体积之比为V甲∶V乙=2∶1,吸收 的热量之比为Q甲∶Q乙=2∶1,则 甲、乙两物体升高的温度之比为 1:1 ________(设甲、乙均匀实心物体)。
Fra Baidu bibliotek
汽油 柴油 5.单缸四冲程内燃机有_____机和_____机, 压缩 它的一个工作循环由_______、_________、 吸气 做功 排气 ________、_________四个冲程组成;一个 两 工作循环中,活塞要来回______次,曲轴 要转动________周。 两
11.某单缸四冲程汽油机的转速是600 R/min,则下列说法正确的是 [ C ] A.1 min内燃机对外做了600次功 B.1 s内完成了10个工作循环 C.燃气做一次功的时间间隔是0.2 s D.1 s内活塞共来回20次
12.小明家的太阳能热水器内装有1000kg、
25℃的水.经过一天照射后,温度升高到 75℃,假设用煤烧水,水吸收的热量占煤完 全燃烧放出的热量的30%,煤的热值是 3.5×107J/kg.问:(1)热水器中的水升温 吸收的热量为多少?(2)如果用煤烧水,那 么需要多少千克的煤? 解: (1)Q吸=cm(t - t0)
本章练习
1.80 g水和80 g冰,温度都升高10℃物 态不发生改变,则水吸收的热量是 168 336 _______J,冰吸收的热量_________J. c冰=2.1×103J/(kg· ℃)
2.质量一定的某种物质,它的温度变化 越多 越大,则吸收或放出的热量就_______; 当它吸收的热量为原来的1/2时,升高 1/2 的温度为原来的______。
(2)Q放= Q吸/30% =7×108J 7X108J m'=Q放/q = =20kg 7J/kg 3.5×10
=4.2×103J/(kg =2.1×108J
.℃
)×1000kg×(75℃
- 25℃)
13.某中学为学生供应开水,用锅炉将200kg的水从 25℃加热到100℃,燃烧了6kg的无烟煤。 (无烟煤的热值是3.4×107J/kg)求: (1)锅炉内的水吸收的热量是多少? (2)无烟煤完全燃烧放出的热量是多少? (3)此锅炉的效率是多少? 解:
6.在内燃机工作的四个冲程中,只有 做功 __________冲程燃气对外做功,完成 机械 _______能转化为_______能 内
7.在热传递过程中,被传递的是 [ D ] A.质量 B.温度 C.比热容 D.内能
8.甲、乙两物体的体积相同,甲的密度 是乙的3倍,乙的比热容是甲1/3的,若 它们吸收了相同的热量,则它们升高的 温度之比为 [ A ] A.1∶9 B.3∶1 C.9∶1 D.1∶1
3、甲、乙两种燃料完全燃烧时,甲放出的 热量较多,那么( D ) A、甲燃料的热值一定大于乙燃料的热值 B、甲燃料的质量一定大于乙燃料的质量 C、甲燃料的质量和热值都比乙燃料的大 D、甲燃料的热值可能比乙燃料的热值小
知识点3:热机效率
1、热机能量的损失: 燃料未能完全燃烧; 废气带走很大一部分能量; 一部分能量消耗在散热上; 克服摩擦做功。 2、热机效率 用来做有用功的那部分能量和燃料 (1)定义: 完全燃烧放出的能量之比 W有用 Q吸 (2)公式: η = ———— η = ———— Q Q
18. 观察现象,回答问题:先在一个配 有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团蘸了乙 醚的棉花,然后迅速压下活塞,你观察 到的现象是 棉花燃烧起来 ;对这一现 象的解释是,活塞压缩玻璃筒内的空气 ,对筒内空气 做功 ,使空气的 内能 增 加,温度升高,达到乙醚 着火点 。这个 过程的实质就是内燃机的 压缩 冲程。
6、汽油机和柴油机的区别:
构造; 燃料; 点火方式; 吸气冲程中进入汽缸内的物质。
练习:
1、单缸四冲程汽油机工作时,依靠飞轮 的惯性来完成的冲程是( D ) A、吸气冲程和压缩冲程 B、吸气冲程和排气冲程 C、压缩冲程、做功冲程和排气冲程 D、吸气冲程、压缩冲程和排气冲程
知识点2:燃料的热值
1、定义:1kg某种燃料完全燃烧放出的能量, 叫做这种燃料的热值。
15. 现代社会中汽车是一种重要的交通 工具,很多汽车使用的发动机是四冲 程汽油机,在它工作的过程中, 做功 __________冲程将内能转化为机械能 ,将机械能转化为内能的是 压缩 冲 程。
16.汽油机和柴油机在构造上的主要 区别是:汽油机有 火花塞 ,而柴油机 有 喷油嘴 。
17.如下图所示,在试管中装些水,用橡皮塞 塞住,加热使水沸腾后,水蒸气把橡皮塞冲 出的过程中是 内 能转化为 机械 能。图中情 境与四冲程汽油机工作过程中的 做功 冲程能 量转化情况相同。单缸四冲程汽油机工作时 ,有些冲程是辅助冲程,要靠安装在曲轴上 的飞轮的 惯性 来完成,只有一个冲程不是 这样,这个冲程是 做功 。
12. 点火爆炸实验中,电子式火花发 生器点燃盒中酒精蒸气,产生的燃气 将塑料盒盖喷出很远.此过程的能量 转化方式类似于汽油机的( C ) A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
二.填空题 13.一台单缸四冲程柴油机,飞轮转速 为3600转/分,该柴油机在1s钟活塞完 成 120 个冲程,曲轴转动周,对外做 功 30 次。若其效率为40%,消耗5kg 4.3×107 J。 的柴油转化成的机械能是 (q柴油=4.3×107J/kg)
2、完全燃烧3kg某种液体燃料放出了1.8X108J 的热量,则完全燃烧5kg这种燃料,放出的热量是 多少?倒掉一半这种燃料后,它的热值是多少? 解:由Q放=mq得 1.8X108J q=Q放/m = =6X107J/kg 3kg Q'放=m'q =5kgX6X107J/Kg =3X108J 倒掉一半这种燃料后,它的热值仍是6X107J/kg
2.木炭的热值是3.4×107J/kg,完全燃 烧600g的木炭放出的热量是( A ) A.2.04×107J B. 2.04×107 J/kg C. 2.04×108J D. 2.04×106J/kg
3.把一瓶柴油倒去一半,则剩下的柴 油 ( D ) A. 比热容和热值均变为原来的一半 B.比热容变为原来的一半,热值不变 C.热值变为原来的一半,比热容不变 D.比热容和热值均不变
知识点4:能量守恒定律
1、能的转化和转移: 不同形式的能量可以相互转化,能的形式 发生了变化。 能的转移,是同种形式的能量发生转移
2、能量守恒定律:
能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只 会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体 转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中, 能量的总量保持不变。
3.一太阳能热水器中的水吸收了8.4×106J 的热量后,水温从20℃升高到40℃。已 知水的比热容是4.2×103 J/(kg· ℃),则 100 (1)太阳能热水器中水的质量为______kg; (2)如果要产生上述热量,需完全燃烧某 种燃料0.7 kg,则这种燃料的热值是 1.2X107 ________J/kg。
9.若比热容不同的物体同时放入冰箱, 下列说法正确的是 [ D ] A.比热容大的物体放出的热量多 B.温度高的物体放出的热量多 C.质量大的物体放出的热量多 D.无法确定谁放出的热量多
10.如图15-1所示,用两个完全相 同的电加热器给水和煤油加热相 同时间,在此过程中,水和煤油 升高的温度相同,由此可以判定 [ A ] A.水的体积小于煤油的体积 B.水的体积大于煤油的体积 C.水的质量大于煤油的质量 D.水的质量等于煤油的质量
6. 两台柴油机,甲的效率是40%,乙的效 率是35%,这表明( D ) A.甲柴油机的功率大于乙柴油机的功率 B. 甲柴油机的功大于乙柴油机做的功 C.在相同的时间里,甲柴油机的耗油量 多一些 D.在消耗等质量的柴油时,甲做的有用 功多一些
7. 关于能量的转化和转移,下列说法不 正确的是( A ) A.植物进行光合作用是光能转化为内能 B.热传递是高温物体将内能转移到低温 物体 C.发电机发电是机械能转化为电能 D.电池充电是电能转化为化学能
11. “神舟”载人飞船完成各项任务在返回的过程中 ,返回舱进入大气层将通过一段黑障区,这段时间飞 船将“烧成”一个大火球,如图,而飞船内的宇航员和 设备则安然无恙,下列说法正确的是( B ) A.飞船“燃烧”是由于高速运动的飞船与大气层摩擦 内能转化为机械能 B.飞船“燃烧”是由于高速运动的飞船与大气层摩擦 机械能转化为内能 C.飞船“燃烧”是航天员为了消除太空细菌采取的高 温消毒措施 D.飞船外壳上的烧蚀层先熔化后汽化,从而放出了大 量的热保护了飞船
第十四章复习
内能的利用
知识点1:热机
1、热机是把内能转 化为机械 能的机器。 (蒸汽机、汽轮机、喷气发动机等) 2、内燃机: 是燃料在汽缸内燃烧的机器,它分为 汽油机和柴油机。 3、冲程:活塞在汽缸内,从汽缸的一端 运动到汽缸的另一端。 4、内燃机的工作过程:(四个冲程)
5、在汽油机的一个工作循环中,活塞往复 运动两次、曲轴和飞轮转动两圈、对外做 功一次。
8. 如图为汽油机工作时各冲程的示意 图,其中表示压缩冲程的是( C )
9. 下列交通工具中,不是利用热机 提供动力的是( C ) A.汽车 B. 轮船 C.电动自行车 D. 飞机
10. 在学习了内能及能量的转化和守恒 后,同学们交流了以下想法,你认为其 中不正确的是( B ) A.做功可以改变物体的内能 B.热传递改变物体内能是不同形式的 能量的相互转化 C.在一定条件下各种形式的能量都可 以相互转化 D.能量在转移和转化的过程中总会有 损耗,但能量的总量总保持不变
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