第十四章 内能的利用复习课件
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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
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。
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
11. 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)
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
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
18．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)
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
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 1680 3360 _______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______。
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。
17. 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பைடு நூலகம்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。
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。
汽油 柴油 4．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
5．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
放
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
（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℃)
19.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：
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
14. 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。
15.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 。
16.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 。
6．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
7．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
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
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
（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
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
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。
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
11. 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)
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
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
18．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)
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
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 1680 3360 _______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______。
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。
17. 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பைடு நூலகம்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。
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。
汽油 柴油 4．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
5．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
放
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
（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℃)
19.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：
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
14. 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。
15.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 。
16.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 。
6．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
7．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
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
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
（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