章末复习二.docx
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章末复习二
章末复习
（二）
一、热机
1.热机:
利用 能做功的机械叫做热机。
2.内燃机工作过程:
四冲程汽油机或柴油机,一个工作循环由 、 、 、 四个冲程组成,在一个工作循环中,对外做功 次,活塞往复 次,曲轴转动 周。
其中,内能转化为机械能的冲程是 冲程,机械能转化为内能的冲程是 冲程。
二、热值
1.定义:
某种燃料完全燃烧放出的 与其 之比,叫做这种燃料的热值,热值用符号 表示。
2.单位:
或 。
3.燃料完全燃烧释放热量公式:
。
三、热机的效率
1.定义:
热机工作时,用来做 的那部分能量,与燃料 放出的能量之比,叫做热机的效率。
2.计算公式:
。
3.提高热机效率的方法:
（1）使燃料 ;
（2）在热机的设计和制造上,不断改进和创新,以尽量减少各种 ;（3）减少 而额外消耗的能量。
四、能量守恒定律
能量既不会凭空 ,也不会凭空 ,它只会从一种形式 为其他形式,或者从一个物体 到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量 。
一、汽油机与柴油机对比
对比项目
汽油机
柴油机
构造
火花塞
喷油嘴
燃料
汽油
柴油
吸进物质
汽油和空气的混合物
空气
点火方式
点燃式
压燃式
功率
大
更大
主要应用
汽车、摩托车、小型农业机械等
载重汽车、拖拉机、坦克、火车、轮船等
能量转化
内能转化为机械能
二、不同“效率”对比
装置
能量转化
公式推导
煤炉
化学能转化为内能
η热=
×100%=
×100%
燃气炉
η热=
×100%=
×100%
热机
化学能转化为内能,再转化为机械能
η热机=
×100%=
×100%
太阳能
热水器
太阳能转化为内能
η光热转换=
×100%=
×100%
命题点1 利用内能做功实验
图14-F-1
如图14-F-1所示,用酒精灯对试管中的水加热。
（1）酒精燃烧时将 能转化为 能。
（2）加热过程中,水温不断升高,这是利用 方式增加水的内能的。
（3）塞子冲出去,是因为水蒸气的 能转化为塞子的 能。
（4）管口周围出现“白气”,是由于气体对外做功,内能减少,温度降低,水蒸气遇冷 形成小水滴。
命题点2 汽油机工作示意图
图14-F-2
观察图14-F-2,完成表格:
四冲程
进气门
排气门
活塞
能量转化
吸气冲程
压缩冲程
能转化为____能
做功冲程
能转化为____能
排气冲程
说明
一个工作循环由 个冲程组成,曲轴和飞轮均转动 周,活塞往复 次,对外做功 次;在四个冲程中,只有 是燃气对外做功,其他三个冲程是辅助冲程,要靠安装在曲轴上的飞轮的 来完成
命题点3 内燃机能流图
图14-F-3
如图14-F-3所示,在内燃机中燃料不能完全燃烧,如果燃料完全燃烧释放的能量用字母E表示,对外做有用功的能量用E1表示,则热机的效率可表示为 。
命题点4 小球弹跳频闪照片
图14-F-4
如图14-F-4所示,掉在地上的弹性小球会跳起,但是越跳越低,说明小球在弹跳的过程中,机械能 了,这是因为小球在弹跳过程中要克服空气的摩擦做功,一部分机械能转化为 能。
命题点5 永动机
图14-F-5
如图14-F-5所示是一种设想中的永动机。
任何一部机器,只能使能量从一种形式 为其他形式,而不能无中生有地制造能量。
由于永动机违反了 ,因此根本不可能造出。
▶类型一 热机
1.[2019·枣庄]如图14-F-6所示是内燃机工作循环中的一个冲程,它是（ ）
图14-F-6
A.压缩冲程,将化学能转化成内能
B.压缩冲程,将机械能转化成内能
C.做功冲程,将内能转化成机械能
D.做功冲程,将机械能转化成内能
2.[2019·绥化]如图14-F-7所示是汽油机一个工作循环的四个冲程,不是靠飞轮惯性完成的冲程是（ ）
图14-F-7
3.[2019·百色]关于内燃机,下列说法正确的是（ ）
A.四个冲程中只有一个冲程发生内能与机械能的相互转化
B.压缩冲程主要是通过做功的方式增大汽缸内气体内能的
C.汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的
D.只要技术进步,内燃机的效率可以达到100%
4.[2019·德阳]用天然气烧水,水沸腾时,壶盖不断向上跳动,此过程中的能量转化与四冲程汽油机的________冲程的能量转化相同。
5.[2019·贵阳]柴油机压缩冲程中,随着活塞的运动,汽缸内空气密度不断 （选填“增大”“减小”或“不变”）,这时活塞的机械能转化为被压缩空气的 能,使其温度升高、压强增大。
▶类型二 热值、热机的效率
6.[2019·泸州]西昌卫星发射中心用“长征三号”运载火箭,于2019年4月20日将第四十四颗“北斗”导航卫星成功送上太空。
下列说法中正确的是（ ）
A.火箭使用液氢燃料,主要是利用液氢的比热容大的特性
B.火箭升空过程中,燃料燃烧将机械能转化为化学能
C.“北斗”导航卫星加速升空过程中,其动能和重力势能均增大
D.“北斗”导航卫星加速升空过程中,其惯性增大
7.[2019·泰安]某载重汽车质量为12t,车轮与地面的总接触面积为0.5m2,汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶时,柴油发动机的功率为210kW,每行驶43s消耗柴油700g,柴油的热值为4.3×107J/kg。
下列说法中正确的是（ ）
①完全燃烧700g柴油放出的热量为3.01×109J
②该柴油发动机的效率为30%
③汽车的牵引力为1.05×104N
④若公路所能承受的最大压强为8×105Pa,汽车最多能装载40t的货物
A.①② B.③④C.①③D.②③
8.[2019·海南]2019年6月5日,我国首次用固体燃料运载火箭把“文昌物联一号”卫星成功送上太空。
火箭发射时要选用热值 （选填“大”或“小”）的固体燃料,燃料的质量减小,热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
9.[2019·怀化]某种国产汽车,当它在某平直公路上以20m/s的速度匀速行驶时,每百公里的油耗为6L,则汽车行驶500s消耗的汽油是 L。
假设汽车在运动过程中受到的平均阻力是495N,则汽油机的效率是 %。
（已知汽油的热值是3.3×107J/L）
10.[2019·广州]
（1）完全燃烧1.4g酒精释放的热量是完全燃烧0.7g酒精释放热量的 倍。
0.7g酒精完全燃烧释放的热量是2.1×104J,这些热量全部被100g的液体A吸收,液体的温度升高了50℃;完全燃烧1.4g酒精释放的热量全部被200g的液体A吸收,液体的温度将升高Δt= ℃（不考虑散热）。
（2）现用如图14-F-8所示装置加热200g的液体A,燃烧了1.4g酒精,液体升高的温度小于Δt,有哪些原因会导致这个结果?
____________________________________。
图14-F-8
11.[2019·潍坊]一定气压下,某种晶体熔化成同温度液体时所吸收的热量与其质量之比叫该晶体的熔化热,用字母λ表示。
在标准大气压下,用一个热效率为40%的酒精炉为热源,将50g初温为0℃的冰全部熔化为0℃的水,共燃烧了14g酒精,酒精的热值为3×107J/kg。
求:
（1）冰熔化过程中吸收的热量。
（2）在标准大气压下,冰的熔化热λ冰。
▶类型三 能量的转化和守恒
12.[2019·广安]下列关于能量的说法中,正确的是（ ）
A.洗衣机工作时是将机械能转化为电能
B.电水壶工作时是将内能转化为电能
C.用热水泡脚,身体会感觉暖和,说明内能可以转移
D.能量无论是转化还是转移,能量总和会逐渐减少
13.[2019·桂林]我国于2019年5月17日在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭,成功发射一颗“北斗”导航卫星。
如图14-F-9所示,“长征三号丙”运载火箭升空时,燃料燃烧后通过做功,把 能转化为 能。
图14-F-9
▶类型四 综合应用
14.[2019·西宁]关于内能及内能的利用,下列说法正确的是（ ）
A.汽油机的做功冲程将内能转化为机械能
B.温度为0℃的物体没有内能
C.燃料的热值越大,燃烧释放的热量越多
D.增大热机功率一定能提高它的效率
15.[2019·巴中]为了减少大气污染,可对秸秆进行回收加工制成秸秆煤,完全燃烧2kg秸秆煤可放出 J热量;若这些热量完全被水吸收,可使 kg水温度由20℃升高到60℃。
[已知q秸秆煤=2.1×107J/kg,c水=4.2×103J/（kg·℃）]
图14-F-10
16.[2019·苏州]如图14-F-10所示,在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团干燥的棉花,用力将活塞迅速下压,棉花被点燃。
此过程的能量转化方式与汽油机的 冲程相同。
某效率为25%的汽油机在一次工作中消耗了4kg汽油,该汽油机对外做的有用功为 J。
（汽油热值为4.6×107J/kg）
17.[2019·眉山]发动机是汽车的核心部件,某汽车发动机是以92号汽油为燃料的内燃机,其一个工作循环的四个冲程如图14-F-11所示,表中给出了发动机的相关数据（空燃比是指汽缸内空气和燃油的质量比）。
1min内完成的
工作循环数
2400次
汽缸内汽油和空气
混合气体的密度
1.3kg/m3
汽缸的工作容积
2.0L
汽油的热值
4.6×107J/kg
发动机最大功率
82.8kW
空燃比
12∶1
单缸四冲程内燃机完成一个工作循环时,图中四个冲程的顺序是 ,燃料完全燃烧放出的热量是________J。
图14-F-11
18.[2019·凉山州]现有0.028kg酒精,完全燃烧释放的热量为 J,若这些热量完全被水吸收,可以使10kg的水,温度从20℃升高到 ℃。
[q酒精=3×107J/kg,c水=4.2×103J/（kg·℃）]
19.[2019·聊城]2019年5月6日,聊城首批30辆氢燃料新能源公交车（图14-F-12）投放使用。
氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,被认为是21世纪最理想的能源。
求:
[c水=4.2×103J/（kg·℃）,q氢=1.4×108J/kg]
（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量。
（2）若这些热量全部被质量为200kg、温度为15℃的水吸收,则水升高的温度为多少。
（3）某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶,如果0.3kg的氢燃料完全燃烧释放的能量和公交车所做的功相等,则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。
图14-F-12
详解详析
【核心要点突破】
一、1.内
2.吸气冲程 压缩冲程 做功冲程
排气冲程 一 两 两 做功 压缩
二、1.热量 质量 q
2.J/kg J/m3
3.Q放=mq或Q放=Vq
三、1.有用功 完全燃烧 2.η=
×100%
3.
（1）充分燃烧
（2）能量损失 克服摩擦做功
四、消灭 产生 转化 转移 保持不变
【教材图片解读】
命题点1
（1）化学 内
（2）热传递 （3）内 机械
（4）液化
命题点2开 关 向下 关 关 向上 机械 内 关 关 向下 内 机械 关 开 向上 4
2 2 1 做功冲程 惯性
命题点3η=
×100%
命题点4减少 内
命题点5转化 能量守恒定律
【中考真题链接】
1.B
2.B
3.B
4.做功
5.增大 内
6.C 7.D
8.大 不变
9.0.6 25 [解析]由速度公式v=
变形得汽车行驶的距离:
s=vt=20m/s×500s=10000m=10km,
因为每百公里的油耗为6L,所以行驶10km（公里）消耗汽油:
V=
×6L=0.6L;
汽油完全燃烧放出的热量:
Q放=Vq=0.6L×3.3×107J/L=1.98×107J,
因为汽车匀速行驶,所以汽车牵引力:
F=f=495N,
牵引力做功:
W=Fs=495N×10000m=4.95×106J,
汽油机的效率:
η=
×100%=
×100%=25%。
10.
（1）2 50
（2）加热过程中的各种热损失、燃料没有完全燃烧
11.
（1）14g酒精完全燃烧放出的热量:
Q放=qm=3×107J/kg×0.014kg=4.2×105J,
由效率公式η=
可得,冰熔化成水所吸收的热量:
Q吸=Q放×η=4.2×105J×40%=1.68×105J。
（2）冰的熔化热:
λ冰=
=
=3.36×106J/kg。
12.C
13.内 机械
14.A
15.4.2×107 250
16.压缩 4.6×107
17.乙、甲、丁、丙 9.2×103
18.8.4×105 40
19.
（1）0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量:
Q放=m氢q氢=0.3kg×1.4×108J/kg=4.2×107J。
（2）水吸收的热量:
Q吸=Q放=4.2×107J,
由Q吸=cmΔt得水升高的温度:
Δt=
=
=50℃。
（3）公交车所做的功:
W=Q放=4.2×107J,
由P=
可得公交车匀速行驶的时间:
t=
=
=300s。
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