資源簡介

(共16張PPT)
第2節　熱機的效率
第十四章　內能的利用
知識點1：燃料的熱值
1．．關于燃料的熱值，以下說法中正確的是( )
A．燃料的熱值與燃料的種類有關，與燃料的質量和燃燒狀況無關
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，質量越大，熱值越大
D．燃料不完全燃燒時的熱值比完全燃燒時的熱值小
A
2．煤氣的熱值約為1.7×107 J/m3，它的物理意義是__________________________
_________。完全燃燒0.5 m3的煤氣可放出___________J的熱量；若一罐煤氣用去了一半，則剩余煤氣的熱值__________(選填“增大”“減小”或“不變”)。
1m3煤氣完全燃燒放出熱量
1.7×107J
8.5×106
不變
知識點2：熱機的效率
3．甲、乙兩臺汽油機，甲的熱機效率比乙高，則下列說法中正確的是( )
A．做相同的功，甲用的時間少
B．在相同時間內，乙消耗的汽油多
C．消耗同樣多的汽油，甲做的有用功比乙少
D．做同樣多的有用功，甲消耗的汽油少
D
4．為了節約能源，需提高熱機的效率，下列措施不能提高熱機效率的是( )
A．盡量減少熱機部件間的摩擦
B．盡量增加熱機的工作時間
C．盡量減少廢氣帶走的能量
D．盡量使燃料充分燃燒
B
5．一臺內燃機運行時各種能量損耗大致為汽缸散熱損失占20%，廢氣帶走的能量占35%，摩擦等機械損耗占15%，則它的機械效率為_______。若它在一個工作循環中消耗了10 g汽油(熱值為4.6×107 J/kg)，則這些汽油完全燃燒產生的熱量是___________J，輸出的有用機械能為______________J。
30%
4.6×105
1.38×105
6．如圖所示是完全燃燒A、B兩種燃料的質量與放出的熱量的關系圖象，由圖象可知，A、B兩種燃料的熱值大小關系是( )
A．qAB．qA＝qB
C．qA>qB
D．無法比較
C
7．(2023 隨州)汽車是現代生活中常見的一種交通工具，如圖甲、乙分別是某臺汽油機的某沖程示意圖及能量流向圖。下列有關說法正確的是( )
A．甲圖是壓縮沖程，活塞對汽缸內的氣體做功，氣體的溫度升高
B．由乙圖可知該汽油機的效率是30%
C．汽車尾氣中的汽油味越濃，燃料燃燒得越不充分，這會降低燃料的熱值
D．為節能冬天汽車都會利用尾氣中的余熱給車內供暖，該舉措大大提高了燃料的熱值
A
8．(物理學與日常生活)有經驗的柴油機維修師傅，不用任何儀器，只是靠近柴油機排氣管口觀察和用鼻子聞一下，并將手伸到排氣管口附近感覺一下尾氣的溫度，就能初步判斷這臺柴油機的節能效果。在同樣負荷的情況下，關于柴油機的節能效果，下列判斷正確的是( )
A．尾氣的溫度越高，柴油機越節能
B．尾氣的溫度越低，柴油機越節能
C．尾氣的柴油味越濃，柴油機越節能
D．尾氣的顏色越黑，柴油機越節能
B
9．(2024·合肥月考)小麗家每天做飯、燒水需要消耗0.8 m3的天然氣，這些天然氣完全燃燒產生的熱量如果全部被水吸收，可以使質量為_______kg的水溫度升高40 ℃。[已知q氣＝4.2×107 J/m3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
10．(易錯題)在探究水的沸騰實驗中，用酒精燈對水進行加熱，實驗中完全燃燒了5.6 g酒精，則放出了_____________J的熱量；若這些熱量的30%被150 g、25 ℃的水吸收，則水升高的溫度是____℃。[已知水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃)，酒精的熱值為3.0×107 J/kg，環境為一個標準大氣壓]
200
1.68×105
75
11．小勇同學購買了一款戶外分體式燃氣爐，準備去戶外野炊。用該燃氣爐燒水時，把初溫為20 ℃的1 kg水加熱到100 ℃，燃燒了0.025 m3天然氣。則水吸收的熱量為____________J，假設天然氣完全燃燒，則燃氣爐燒水的效率為_________。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，天然氣的熱值取4×107 J/m3]
12．汽油機是工農業生產中常用的熱機，某型號汽油機的效率是20%，汽油的熱值為4.6×107 J/kg，則在汽油機內完全燃燒3 kg汽油能放出____________J的熱量，對外做的有用功是____________J。
3.36×105
33.6%
1.38×108
2.76×107
13．小明學習了燃料的熱值后，自己設計了一個實驗來探究煤油和菜籽油的熱值的大小關系。他組裝了如圖甲、乙所示的裝置進行實驗，記錄結果如下表：
(1)為了保證實驗結論可靠，小明選擇了兩套相同裝置，在實驗中除了要控制甲、乙裝置中兩燒杯內水的質量相等，還要控制煤油和菜籽油的________相同。
質量
燃料 加熱前的水溫/℃ 燃料燃盡后水溫/℃
煤油 25 100
菜籽油 20 100
(2)實驗測得的數據如表(無讀數錯誤)，根據數據_______(選填“能”或“不能”)得出煤油與菜籽油熱值的大小關系。
(3)實驗中不足之處可能是_____________________________造成的。
(4)小明同學糾正實驗中不足之處后，考慮到燃料燃燒放出的熱量會被水吸收，而水的比熱容已知，于是他想利用這種實驗測算出煤油的熱值，除了圖中裝置外，那么小明還要使用的測量儀器是_______。利用此實驗方法計算出的熱值將比真實值________(選填“偏大”或“偏小”)。
不能
燃油質量太大(或水質量太少)
天平
偏小
14．某品牌國產汽車以72 km/h的速度在平直公路上勻速行駛100 km，消耗了汽油6 L，汽車發動機功率為12 kW，已知汽油的熱值為q＝4.6×107 J/kg，汽油的密度為ρ＝0.7×103 kg/m3。求該汽車勻速行駛100 km過程中：
(1)消耗汽油的質量。
(2)發動機所做的功。
(3)發動機的效率(百分號前保留整數)。(共19張PPT)
第十四章　內能的利用
一、選擇題(每小題5分，共30分)
1．我國搭載神舟十六號載人飛船的長征二號F遙十六運載火箭發射取得圓滿成功。關于該火箭在大氣層中上升的過程，下列描述正確的是( )
A．火箭使用液氫作為燃料，是利用了液氫的比熱容大的特性
B．由于火箭使用的燃料不是汽油或柴油，所以火箭不屬于熱機
C．火箭表面的保護材料蒸發吸熱可防止火箭溫度過高
D．火箭與空氣摩擦生熱，這是利用做功的方式改變火箭的內能
D
2．(核心素養 物理觀念)禮花噴射器結構如圖所示，氣罐內有高壓氣體，氣罐通過氣閥與紙筒相連。使用時，轉動紙筒打開氣閥，氣體將紙筒內的禮花快速噴向遠處。下列分析正確的是( )
A.罐內氣體的內能增加
B．該過程能量轉化方式與汽油機做功沖程相同
C．氣罐內壁溫度升高
D．罐內氣體通過熱傳遞方式改變了其內能
B
3．下列說法中正確的是( )
A．選擇水作為發動機的冷卻劑是因為水的比熱容較小
B．火箭發射升空的過程中，火箭中剩余燃料的熱值變小
C．內燃機在做功沖程中將內能轉化為機械能
D．使用熱值更大的燃料一定能提高內燃機的熱機效率
C
4．小汽車已成為大多數家庭出行代步的工具，其發動機大多數為汽油機，下列有關汽油機的說法正確的是( )
A．汽油機的吸氣沖程吸入的是空氣
B．汽油機的效率一般比柴油機的效率高
C．汽油機的點火方式是壓燃式
D．汽油機的壓縮沖程是把機械能轉化為內能
D
5．(物理學與社會發展)光發動機可用于衛星的能源補充，其工作原理如圖所示，密閉氣室中N2O4在光照下會分解，使氣室氣壓增大，推動活塞右移，無光條件下發生逆反應，控制光照即可實現活塞往復運動。四沖程汽油機的沖程的能量轉化情況與活塞右移過程中的能量轉化情況相同的是( )
A．做功沖程 B．吸氣沖程
C．排氣沖程 D．壓縮沖程
A
6．(2024 安慶期中)上世紀，人類制成了世界上第一盞用海浪發電的航標燈。它的氣室示意圖如圖所示，其工作原理是利用海浪上下起伏的力量將空氣吸入氣室，壓縮后再推入工作室，然后推動渦輪機帶動發電機發電。那么( )
A.當海水下降時，閥門K1開啟，閥門K2關閉
B．當海水上升時，閥門K1關閉，閥門K2開啟
C．當海水下降時，類似汽油機做功沖程
D．當海水上升時，類似汽油機壓縮沖程
D
二、填空題(每空2分，共32分)
7．(物理學與日常生活)如圖所示，小華發現家中正在煮飯的高壓鍋限壓閥被氣流頂起，這一現象與汽油機工作循環中的______沖程原理相同，在此沖程中燃氣的內能_______(選填“增加”“減小”或“不變”)。
做功
減小
8．壓縮空氣儲能是一項全新的儲能技術，它利用壓縮機把空氣壓縮到密閉容器中，該過程是通過______方式將能量轉化為氣體的內能并儲存。需要時，使壓縮空氣膨脹推動機器轉動，又將內能轉化成_______能，這一過程類似于四沖程汽油機的_______沖程。
做功
機械
做功
9．(2024·武漢期中)如圖是一款自熱裝置的使用過程。甲圖，把自動加熱包放到盒里，倒入涼水；乙圖，把盛食物的另一個容器放入盒中；丙圖，蓋上蓋子，裝置自動加熱，水放出的熱量_______(選填“大于”“等于”或“小于”)食物吸收的熱量。若倒入盒子中100 g初溫是5 ℃的水，則這些水升溫到100 ℃，吸收的熱量是______________J，若這些熱量由固體酒精提供，則需要消耗的酒精是______g。[水的比熱容是4.2×103 J/(kg·℃)，固體酒精的熱值是2.1×107 J/kg]
大于
3.99×104
1.9
10．道路維修時常用的路面鉆機(俗稱“啄木鳥”)中用到了柴油機，若其機械效率是40%，則完全燃燒50 kg柴油對外做的有用功是____________J。(柴油的熱值是4.3×107 J/kg)
11．完全燃燒0.28 m3的天然氣可放出____________J的熱量，這些熱量若全部被水吸收，可讓________kg的水溫度升高20 ℃。[已知天然氣的熱值q＝3.0×107 J/m3，水的比熱容c＝4.2×103 J/(kg·℃)]
8.6×108
8.4×106
100
12．(2024·安順模擬)一臺單缸汽油機的某一個工作沖程示意圖如圖所示，為________沖程。該汽油機完全燃燒0.1 kg汽油可釋放的能量為___________J，若這些能量中的42%被質量為20 kg、初溫為10 ℃的水吸收，水的溫度將升高____℃。[q汽油＝4.6×107J/kg，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
壓縮
4.6×106
23
13．(2024·安徽模擬)一輛汽車在高速公路上以72 km/h的速度勻速行駛。行駛過程中汽車發動機的輸出功率始終為23 kW，發動機的效率為25%。則在汽車行駛20 km的過程中，消耗的汽油為____kg。(汽油的熱值為4.6×107 J/kg)
14．如果有兩臺四沖程汽油機，在相同時間內甲做的有用功是乙的2倍，甲機的效率是20%，乙機的效率是25%，則甲、乙兩汽油機在相同時間內消耗汽油的質量之比是________。
2
5∶2
三、實驗探究題(16分)
15．如圖所示，甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同。燃料的質量都是10 g，燒杯內的液體質量也相同。
(1)比較不同燃料的熱值，應選擇_________兩圖進行實驗，實驗時要觀察__________________比較兩種燃料的熱值大小；比較不同物質的比熱容，應選擇___________兩圖進行實驗，實驗通過________________反映物體吸熱的多少。
甲、乙
液體升高的溫度
甲、丙
加熱時間的長短
(2)比較不同物質的比熱容，選用如圖合適裝置加熱相同一段時間后，液體a升溫多，由此可知：質量相同的液體a與b，升高相同的溫度時，液體a吸收的熱量________(選填“大于”或“小于”)液體b吸收的熱量。
(3)若甲圖燒杯中為50 mL的水，10 g酒精完全燃燒后溫度計示數升高了20 ℃，水吸收了_____________J熱量，若酒精完全燃燒放出的熱量全部被水吸收，則酒精的熱值是____________J/kg，算出的熱值與標準值相比________(選填“偏大”“偏小”或“一樣”)。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，ρ水＝1.0×103 kg/m3]
小于
4.2×103
4.2×105
偏小
四、綜合應用題(共22分)
16．(10分)(2024·西安模擬)煤、石油、天然氣的過量開采使人類面臨能源危機。某縣在冬季利用地熱能為用戶取暖，縣內有一口自噴狀態地熱井，出水溫度為90 ℃，出水流量為100 t/h(表示每小時流出水的質量為100噸)。[ρ水＝1.0×103 kg/m3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，天然氣的熱值為4×107 J/m3]
(1)地熱水從井口噴出的最大壓強為1.2×106 Pa，則井口0.03 m2的面積上受到的壓力為多大？
(2)求每小時流出的地熱水溫度降低到40 ℃所放出的熱量。
(3)第(2)問中熱量如果用天然氣蒸汽鍋爐供熱，且天然氣蒸汽鍋爐的熱效率為70%，則利用上述地熱能供暖一小時可以節約多少天然氣？
17．(12分)(物理學與社會發展)中國首次火星探索任務——天問一號探測器的成功發射，是我國綜合國力和創新能力提升的重要標志。如圖所示是某火箭發射時的場景，目前運載火箭一般使用液態氫作為燃料，液態氧作為助燃劑，液態氫的熱值為1.4×108 J/kg。
(1)若火箭發射時攜帶6×104 kg液態氫燃料，求這些燃料完全燃燒放出的熱量。
(2)若第(1)問放出的熱量只有20%被水吸收，能將5×106 kg、初溫為30 ℃的水加熱至多少攝氏度？[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，已知當地大氣壓為1標準大氣壓]
(3)氫能源車的發動機工作時將液態氫轉化為氫氣在汽缸中燃燒，某次測試中，一輛氫能源車以70 kW的功率勻速行駛20 min，消耗了1.5 kg燃料，求該發動機的效率。(共17張PPT)
第3節　能量的轉化和守恒
第十四章　內能的利用
知識點1：能量的轉化和轉移
1．下列四種現象中，只發生能的轉移而不發生能的轉化的是( )
A．冬天，用手觸摸戶外的金屬桿時感覺很冷
B．燒水時，水蒸氣頂起壺蓋
C．給電動自行車的蓄電池充電
D．燃燒汽油，汽油機工作
A
2．近年來，安寧河谷地區大力發展風力發電(如圖)，下列關于風力發電的過程中涉及能量轉化的說法正確的是( )
A.太陽能轉化為電能
B．電能轉化為風能
C．水能轉化為電能
D．風能轉化為電能
D
3．神舟十四號載人飛船返回艙反推發動機成功點火后，飛船安全降落在東風著陸場預定區域，如圖所示為飛船返回過程模擬示意圖。下列有關說法正確的是( )
A.火箭的燃料燃燒的過程是將內能轉化為化學能
B．飛船反推發動機點火后，發動機工作是將機械能轉化為內能
C．飛船在大氣層內降落的過程中，與空氣摩擦將機械能轉化成內能
D．火箭選用液態氫作燃料，主要是因為氫具有較大的比熱容
C
4．長征五號B遙二運載火箭搭載空間站“天和”核心艙，在海南文昌航天發射場成功發射升空。火箭升空時獲得的機械能是由______能轉化而來的。空間站工作時所需要的電能可由______能轉化而來。
內
太陽
知識點2：能量守恒定律
5．下列說法中錯誤的是( )
A．在一定條件下，能量是可以相互轉化和轉移的
B．只要有能量的轉化和轉移，就一定遵從能量守恒定律
C．“摩擦生熱”是創造了熱，它不符合能量守恒定律
D．任何一種形式的能在轉化為其他形式的能的過程中，消耗多少某種形式的能量，就能得到多少其他形式的能量，而能的總量保持不變
C
6．如圖所示為一種人們設想中的永動機，它通過高處的水流沖擊葉片，葉片的轉動又帶動抽水機從低處將水抽到高處，從而循環工作，這種永動機_______(選填“能夠”或“不能”)永遠工作下去，因為在這一過程中會有一部分_______能轉化為____能，能量的總量_______(選填“增加”“減少”或“不變”)。
不能
機械
內
不變
7．下列各種現象中，既發生能量的轉化又發生能量轉移的是( )
A．將熱水和冷水混合在一起，變成溫水
B．冬天用嘴呵氣，使冰涼的手變暖
C．用打氣筒給輪胎打氣時，氣筒壁會發熱
D．一杯熱茶慢慢變涼
8．下列對能量轉化的描述不正確的是( )
A．蓄電池充電：電能——化學能
B．螢火蟲發光：生物質能——光能
C．發電機工作：電能——機械能
D．內燃機工作：化學能——內能——機械能
C
C
9．下列關于能量的轉化和守恒的說法正確的是( )
A．用熱水袋取暖，說明內能是可以發生轉移的
B．永動機的設想符合能量守恒定律
C．柴油機比汽油機的效率高，是因為柴油比汽油的熱值高
D．因為能量是守恒的，所以人類社會不存在能源危機
A
10．如圖所示是風光互補景觀照明燈，它“頭頂”小風扇，“肩扛”光電池板，“腰挎”照明燈，“腳踩”蓄電池。下列說法中正確的是( )
A．光電池板將電能轉化為光能
B．照明燈將內能轉化為電能
C．小風扇利用風力發電，將機械能轉化為電能
D．蓄電池夜晚放電，將電能轉化為化學能
C
11．有人設想的“永動機”如圖所示。下列對該裝置開始轉動后的分析正確的是( )
A．裝置所具有的機械能始終不變
B．如果沒有能量補充，裝置最終會停下來
C．根據能量守恒定律，裝置可以一直轉動下去
D．裝置中小球的動能和重力勢能不會相互轉化
B
12．電動自行車騎行過程中將_____能轉化為機械能；而在剎車過程中，因摩擦將機械能轉化為地面、輪胎和空氣的_____能。轉化后，這些能將無法再自動轉化為使電動車行駛所需要的能量，這種現象說明能量的轉化具有________性，但在能量的轉化或轉移過程中，能量的總量保持_______。
13．“發熱紙”是一種利用玻璃纖維和碳纖維制成的末端連上電池后不久會發熱的“特種紙”，可用它包裝面包、香腸等小食品，通電后能使食品香熱可口，這種紙很受市民的青睞。“發熱紙”的利用中發生的能量的轉化是_____能轉化成_____能。在能量轉化的過程中服從____________定律。
電
內
方向
不變
電
內
能量守恒
14．如圖所示，是一個小球從高處落下，碰到地面后又被反彈回去的頻閃照片。
(1)你從照片中可獲得的信息有(要求從不同角度考慮)：
①___________________________________________；
②___________________________________________；
③___________________________________________。
(2)在整個不斷反彈的過程中，小球的機械能是________(選填“守恒”或“不守恒”)的，其原因是_________________________________。
小球在下落過程中速度逐漸增大
小球與地面每碰撞一次后，機械能有所減小
動能和重力勢能之間是可以相互轉化的
不守恒
有一部分機械能轉化為內能
15．把一乒乓球壓入盛有水的燒杯底部(如圖所示)，松手后，乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上。乒乓球在上升的過程中，它的機械能不斷增加。下列關于乒乓球機械能來源的說法中正確的是( )
A.是由水的內能轉化來的
B．是由乒乓球的內能轉化來的
C．是由乒乓球的化學能轉化來的
D．是由水的重力勢能轉化來的
D(共17張PPT)
第1節　熱　機
第十四章　內能的利用
知識點1：熱機
1．下列交通工具中，不用熱機作為動力機械的是( )
A．自行車 B．輪船 C．卡車 D．飛機
A
2．如圖所示，在試管內裝一些水并用橡皮塞塞住管口，加熱至水沸騰，將會看到的現象是橡皮塞__________。此實驗中能量的轉化過程：燃料燃燒產生的熱量傳遞給水和水蒸氣，水蒸氣的____能轉化為橡皮塞的______能。_______就是根據這個原理制成的。
被彈出
內
機械
熱機
知識點2：汽油機
3．(多選)如圖所示是四沖程汽油機工作時某個沖程的示意圖，下列說法正確的是( )
A．該沖程靠飛輪慣性完成
B．該沖程汽缸內的物質只有空氣
C．該沖程中內能轉化為機械能
D．該沖程汽缸內物質的內能增大
AD
4．(易錯題)如圖所示是四沖程汽油機的_______沖程；該汽油機的飛輪轉速是1800 r/min，則其每秒鐘對外做功____次。
做功
15
知識點3：柴油機
5．下列關于汽油機與柴油機的說法中不正確的是( )
A．汽油機與柴油機使用的燃料不同
B．柴油機采用壓燃式點火，汽油機采用點燃式點火
C．柴油機汽缸頂部有個火花塞，汽油機汽缸頂部有個噴油嘴
D．汽油機吸入汽缸里的是汽油和空氣的混合物，柴油機吸入汽缸里的是空氣
C
6．(2024 武漢模擬)為使艦載機在短時間內達到起飛速度，航母上安裝了蒸汽彈射裝置，如圖所示為其簡化原理圖。汽缸內蒸汽體積膨脹對外做功，同時推動活塞，從而使艦載機獲得巨大的牽引力，彈射出去。從能量轉化角度講，蒸汽彈射裝置原理與汽油機工作的四個沖程中相似的是( )
A．吸氣沖程 B．壓縮沖程
C．做功沖程 D．排氣沖程
C
7．(2024 畢節月考)如圖甲所示，在一個配有活塞的厚玻璃筒里放一小團硝化棉，把活塞迅速壓下去，可以觀察到硝化棉燃燒起來；如圖乙是四沖程汽油機某沖程的示意圖。下列說法中正確的是( )
A．圖甲中玻璃筒內氣體內能增大，主要是由于活塞克服筒壁摩擦
B．圖乙所示沖程中主要是機械能轉化為內能
C．圖乙中汽油燃燒是由于活塞壓縮氣體使溫度達到汽油的燃點
D．圖甲中玻璃筒內氣體內能增大與圖乙中汽缸內氣體內能減少都是通過做功的方式改變的
D
8．大多數汽車的內燃機采用的都是汽油機，如圖所示是某單缸汽油機的四個沖程，下列說法正確的是( )
A．依靠飛輪慣性完成的沖程是乙、丙、丁
B．四沖程內燃機在一個工作循環中工作過程依次是丁、丙、乙、甲
C．為汽車提供動力的沖程是甲
D．乙圖中汽缸內氣體溫度會下降
D
9．一臺單缸四沖程汽油機，它的轉速是800 r/min，做功沖程中燃氣推動活塞一次做功1500 J，那么這臺汽油機的功率為( )
A．10 kW B．15 kW
C．20 kW D．1200 kW
A
11．(2024 咸寧模擬)如圖為“走馬燈”，點燃底部蠟燭，熱空氣上升驅動扇葉轉動，觀眾驚奇地看到紙片小人的影子動了起來。熱空氣上升驅動扇葉轉動的能量轉化方式為_______________________，這與四沖程汽油機的_______沖程相同。
內能轉化為機械能
做功
12．如圖所示是四沖程內燃機的_______沖程，該沖程是通過_______的方式改變了汽缸內氣體的內能。若一臺單缸四沖程汽油機1 s內對外做功10次，則其曲軸的轉速為_______r/min。
壓縮
做功
1200
13．(2024 蕪湖期中)科學家發明了一款單缸六沖程內燃機，它每一個工作循環的前四個沖程與單缸四沖程內燃機相同，在第四沖程結束后，立即向汽缸內噴水，水在高溫汽缸內迅速汽化成高溫、高壓水蒸氣，推動活塞再次做功，水蒸氣溫度______(選填“升高”“降低”或“不變”)，這樣燃燒同樣多的燃料獲得了更多的機械能，提高了熱機的效率。為進入下一個工作循環，這款內燃機的第六沖程是_______沖程。
降低
排氣
14．一臺四缸發動機的主要技術指標如表所示，其中排量等于四個汽缸工作容積的總和，汽缸工作容積指活塞從上止點到下止點所掃過的容積，又稱單缸排量，它取決于活塞的面積和活塞上下運動的距離(即沖程長)。轉速表示每分鐘曲軸或飛輪所轉的周數。
(1)該發動機在1 s內做功 ____________J，單缸排量V＝_______L。
(2)在每個做功沖程里，發動機做功W＝________J。
(3)在做功沖程里，燃氣對活塞所做的功可表示為W＝pV，式中 p表示燃氣對活塞的壓強，則 p＝_____________Pa。(1 L＝10－3 m3)
1.2×105
0.5
600
1.2×106(共14張PPT)
專題一　熱量的綜合計算
第十四章　內能的利用
類型一　與比熱容有關的熱量計算
1．在一個標準大氣壓下，一質量為2 kg的金屬塊被加熱到500 ℃后，立即投入質量為1 kg、溫度為20 ℃的冷水中，不計熱量損失及水的質量變化，最終水的溫度升高到80 ℃。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]求：
(1)水吸收的熱量。
(2)金屬塊的比熱容。
(3)取出金屬塊后，給80 ℃的水繼續加熱，水又吸收了1.05×105 J的熱量，求水的末溫。
2．(2024·信陽月考)冬季，學校積極創造條件為學生供應開水。若用鍋爐將300 kg的水從20 ℃加熱到100 ℃，燃燒了11.2 kg的煤，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，則：
(1)鍋爐內300 kg的水吸收的熱量是多少？
(2)某同學從開水房打了3 kg的100 ℃的開水，為了便于使用，他將這100 ℃的開水和質量為5 kg的20 ℃的冷水混合，若不計混合過程中的熱量損失及質量變化，則混合后溫水的溫度為多少？
解：(1)鍋爐內300 kg的水吸收的熱量Q吸＝c水m水(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×300 kg×(100 ℃－20 ℃)＝1.008×108 J　
(2)不計熱量損失，冷水吸收的熱量等于熱水放出的熱量，即Q吸＝Q放，則cm冷(t′－t0冷)＝cm熱(t0熱－t′)，即4.2×103 J/(kg·℃)×5 kg×(t′－20 ℃)＝4.2×103 J/(kg·℃)×3 kg×(100 ℃－t′)，解得t′＝50 ℃，即混合后溫水的溫度為50 ℃
類型二　熱值和比熱容結合的熱量計算
3．小華家使用的是天然氣熱水器，他嘗試估測該熱水器的效率，以核對銘牌上的數值是否準確。當只有該熱水器使用天然氣時，把50 kg的水從20 ℃加熱到54 ℃，天然氣表的示數由1365.05 m3變為1365.17 m3。已知水的比熱容c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，天然氣的熱值q＝7.0×107 J/m3。求：
(1)水吸收的熱量。
(2)消耗的天然氣完全燃燒放出的熱量。
(3)該熱水器的效率。
4．(物理學與社會發展)我國已經從餐飲廢油中成功提煉出供飛機使用的生物航空煤油(以下簡稱生物航煤)，其熱值與傳統的航空煤油熱值相當，是一種綠色環保的能源。某興趣小組想知道生物航煤熱值的大小，于是完全燃燒了0.7 kg的生物航煤給水加熱，將40 kg的水從20 ℃加熱到70 ℃。已知該加熱裝置的熱效率為30%，水的比熱容是4.2×103 J/(kg·℃)，求：
(1)此過程中水吸收的熱量。
(2)此過程中生物航煤完全燃燒放出的熱量。
(3)生物航煤的熱值。
類型三　熱學與力學綜合計算
5．小明家購買的某型號的四輪汽車的質量為1.8 t，每個輪子與地面的接觸面積為200 cm2，假期全家開車去某地旅游，下車時觀察里程表得知汽車行駛225 km，并且所用時間是2.5 h，消耗汽油20 L(假設汽油完全燃燒)，汽車發動機在這段時間內的功率為20 kW。
(1)汽車車身采用流線型設計，從力學的角度看，這種設計的好處是____________。同時，這種設計使得汽車在高速行駛時對路面的壓力______(選填“大于”“小于”或“等于”)汽車靜止時對路面的壓力。
(2)汽車靜止時對水平路面的壓強是多少？
(3)汽車發動機的效率是多少？(已知汽油的密度ρ＝0.8×103 kg/m3，熱值q＝4.5×107 J/kg，g取10 N/kg)
減小空氣阻力
小于
6．(2024 南陽期中)如圖所示是我國自主研制的第一代實用型地效飛機，地效飛機是一種可以低空飛行的飛機，它能停在水面或地面上，在客運、貨運、旅游救護、海上緝私、海洋監測等方面具有廣闊的應用前景。地效飛機某次執行任務，以180 km/h的速度勻速直線飛行了90 km，消耗燃油的質量為40 kg，發動機的效率為40%，已知燃油的熱值為4.5×107 J/kg，求地效飛機這次執行任務的過程中：
(1)地效飛機飛行的時間。
(2)消耗的燃油完全燃燒放出的熱量。
(3)地效飛機飛行過程中受到的阻力。

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