《内能的利用》知识点总结及综合练习Word文档下载推荐.docx

《内能的利用》知识点总结及综合练习Word文档下载推荐.docx

《《内能的利用》知识点总结及综合练习Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《内能的利用》知识点总结及综合练习Word文档下载推荐.docx（29页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

C．做功冲程，内能转化为机械能

D．排气冲程，机械能转化为内能

6．如图所示是四冲程汽油机工作的示意图，其中表示内能转化为机械能的冲程的是（B）

7．热机是把内能转化为__机械__能的装置，汽油机的一个工作循环是由吸气冲程、__压缩__冲程、__做功__冲程和排气冲程组成的。

每个工作循环活塞对外做功__一__次，曲轴转动__两__周。

知识点3　柴油机

8．下列关于汽油机与柴油机的说法中，不正确的是（D）

A．汽油机和柴油机使用的燃料不同

B．汽油机采用点燃式点火，柴油机采用压燃式点火

C．汽油机汽缸顶部有个火花塞，柴油机汽缸顶部有个喷油嘴

D．汽油机和柴油机除使用的燃料不同外，在构造上完全相同

9．一柴油机曲轴转动了四圈，则它完成了__八__个冲程，它完成吸气冲程时，吸入汽缸里的物质是__空气__。

10．如图所示是某种内燃机某一冲程的示意图，由图可知：

（1）这种内燃机是__柴油__机。

（2）它表示的是__压缩__冲程。

（3）在这个冲程中__机械__能转化为__内__能。

（4）完成这一冲程，曲轴和飞轮转__半__转。

（5）仔细观察其铭牌，可见“1800r/min”字样，则它正常工作时，1s对外做功__15__次。

11．（2016·

潍坊中考）汽车已成为现代生活中不可缺少的一部分。

汽油机的四个冲程中，使汽车获得动力的是（C）

A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程

12．汽油机和柴油机有很多的异同点，下列有关四冲程汽油机和柴油机的异同点说法不正确的是（B）

A．汽油机和柴油机都是内燃机

B．吸气冲程，汽油机吸入的只有空气，柴油机吸入的是柴油和空气的混合物

C．汽油机和柴油机的一个工作循环对外只做一次功，活塞往复两次

D．柴油机压缩冲程末的温度比汽油机高，燃料燃烧更完全，效率比汽油机高

13．（2017·

南京中考）小明将铁丝快速弯折十余次，铁丝弯折处的温度会升高。

以下四个事例中能量转化与之相同的是（A）

A．甲、丙B．甲、丁C．乙、丙D．乙、丁

14．烧开同一锅水，完全燃烧的干木材与完全燃烧的天然气质量不同，是因为它们具有不同的__热值__；

当水烧开后，水蒸气会把锅盖顶开，这个过程中的能量转化和内燃机的__做功__冲程中的能量转化相似。

15．（2016·

广东中考）如图所示，图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图，图E、F是演示实验的示意图，C图是__做功__冲程，与它原理相同的是__F__图的演示实验，汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是__B__图。

16．美国《大众科学》杂志曾评出一个奇思妙想的发明“六冲程引擎”。

在这种引擎完成四冲程工作后，会把水注入气缸，让水瞬间变成水蒸气，从而带动活塞运动，产生第五冲程，为汽车提供动力。

第六冲程让水蒸气进入冷凝器，变成可再次注入汽缸的水。

（1）其中第五冲程相当于四冲程汽油机的哪个冲程？

（2）能量如何转化？

（3）请你指出该“六冲程引擎”的优点。

（指出一点即可）

答案：

（1）做功冲程　

（2）第五冲程内能转化机械能。

（3）六冲程引擎不用燃烧燃料做功，所以节约能源，同时无污染；

防止燃气带走大量的热，提高了效率。

第2节　热机的效率

一、燃料的热值

某种燃料__完全燃烧__放出的热量与其__质量__之比。

用Q表示。

2．单位：

焦每千克，符号是__J/kg__。

3．特性：

与燃料的__形状__、__体积__、__质量__无关，只与燃料的__种类__有关。

二、燃料燃烧放热计算

1．固体燃料：

Q＝__mQ__

2．气体燃料：

Q＝__VQ__

三、热机效率

用来做__有用功__的那部分能量与燃料__完全燃烧__放出的能量之比。

2．意义：

热机效率越高，做功同样多的情况下，消耗的燃料__更少__，从而节省__能源__，减少__污染__。

3．提高热机效率办法

（1）技术改进和创新，使燃料__充分燃烧__；

（2）做好润滑保养，减少__摩擦损耗__；

（3）__废气能量__再利用。

知识点1　燃料的热值

1．2016年10月17日，我国“长征”二号F运载火箭成功地将“神舟”十一号载人飞船送向太空。

火箭燃料中有液态氢，液态氢常作为燃料，是因为液态氢具有（D）

A．含有较多的热量B．较小的密度

C．较大的比热容D．较大的热值

2．关于热值的概念，下列说法中正确的是（C）

A．任何物体都有热值

B．燃料燃烧时才有热值

C．燃料的热值与燃料是否完全燃烧无关

D．燃烧时放出热量多的燃料热值大

3．煤的热值大于干木柴的热值，这里是指（D）

A．煤比干木柴含有的热量多一些

B．烧煤比烧干木柴产生的温度高一些

C．烧煤比烧干木烧产生的热量多一些

D．要使它们放出相同的热量，烧煤用的质量较少

4．酒精的热值是3.0×

107J/kg，现有酒精0.5kg，若燃烧一半，放出的热量为__7.5×

106__J，剩余酒精的热值是__3.0×

107__J/kg。

5．如图所示是A、B两种燃料完全燃烧释放的热量Q与其质量的关系图。

从图中可看出A燃料的热值__小于__（填“大于”“小于”或“等于”）B燃料的热值。

6．一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量为6.6×

106J，这些能量相当于完全燃烧0.55kg干木柴才能得到，则干木柴的热值为__1.2×

107__J/kg__，如果用掉一半后，干木柴的热值将变为__1.2×

107__J/kg__。

7．下表列出了几种燃料的热值，单位是J/kg。

干木柴

无烟煤

酒精

煤油

氢气

1.2×

107

3.4×

3.0×

4.6×

1.4×

108

从表中可以看出酒精的热值是3.0×

107J/kg，表示的物理意义是__1__kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×

107__J__；

那么完全燃烧1g的酒精可放出热量__3.0×

104__J；

放出相同的热量，完全燃烧干木柴与氢气的质量之比是__35∶3__。

知识点2　热机的效率

8．赛车运动距今已有超过100年的历史。

最早的赛车比赛是在城市间的公路上进行的，许多车手因为公路比赛极大的危险性而丧生，于是专业比赛赛道应运而生。

第一场赛车比赛于1887年4月20日在巴黎举行，假设甲赛车的效率比乙赛车的效率低，这表明（D）

A．甲的功率比乙小

B．甲做的功比乙少

C．甲消耗的柴油多

D．甲柴油机内能转化成机械能的百分比小

9．提高热机的效率的有效途径是（B）

A．采用优质的燃料

B．减少热机的各种热损失，保证良好的润滑

C．降低热机的效率

D．避免使用热机

10．关于热机的效率的说法中，不正确的是（D）

A．燃料燃烧释放的内能不可能全部用来做功

B．减小各种热损失和增加机件的润滑，可以提高热机效率

C．减小和利用废气带走的能量来提高热机效率

D．热机工作时能量全部用来做有用功

11.__热机的效率__是热机性能的一个重要指标。

有一热机，若一部分燃料完全燃烧时，放出的能量为8×

103J，其中用来做有用功的那部分能量为3×

103J，该热机的效率是__37.5%__。

12．煤、石油、天然气的过量开采使人类面临能源危机。

某县在冬季利用地热能为用户取暖。

县内有一口自喷状态地热井，出水温度为90℃，出水流量为150m3/h。

（1）求每小时流出的地热水温度降低到50℃所放出的热量。

（2）这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热，且天然气蒸汽锅炉的热效率为90%，则利用上述地热能供暖一小时可以节约多少天然气？

[ρ水＝1.0×

103kg/m3，c水＝4.2×

103J/（kg·

℃），天然气的热值为4×

107J/m3]

（1）2.52×

1010J　

（2）700m3

解析：

（1）已知出水流量为150m3/h，由ρ＝

得，水的质量m＝ρV＝1.0×

103kg/m3×

150m3＝1.5×

105kg，水放出的热量Q放＝cmΔt＝4.2×

℃）×

1.5×

105kg×

（90℃－50℃）＝2.52×

1010J；

（2）由η＝

得，天然气需要放出的热量Q放′＝

＝

＝2.8×

1010J，由Q放′＝V′Q得，天然气的体积V′＝

＝700m3。

河北中考）下列说法中正确的是（D）

A．热机消耗的燃料越多，效率就越低

B．热传递中温度总是从热的物体传给冷的物体

C．同一物质，温度降低得越多，放出的热量就越多

D．人体内水的比例很高，有助于调节体温，以免温度变化太快对身体造成危害

14．（2017·

枣庄中考）新农村建设中正在大力推广使用瓶装液化气。

如果每瓶装10kg液化气，液化气的热值取4.2×

107J/kg，则每瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是__4.2×

108__J，若放出的热量有40%被水吸收，在标准大气压下可把__500__kg的水从20℃加热至沸腾。

[c水＝4.2×

℃）]

兰州中考）某燃气热水器工作时，燃烧产生热量的功率为20kW，水温升高25℃时，每分钟出水量为10L。

℃），ρ水＝1.0×

103kg/m3]求：

（1）1min内水吸收的热量；

（2）热水器的效率。

（1）1.05×

106J　

（2）87.5%

本题考查热量的计算和能量利用效率。

（1）1min出水体积V＝10L＝0.01m3，由ρ＝

得水的质量m＝ρV＝1×

0.01m3＝10kg，1min水吸收的热量Q吸＝cmΔt＝4.2×

10kg×

25℃＝1.05×

106J；

（2）1min燃气燃烧产生热量Q放＝Pt＝20000W×

60s＝1.2×

106J，热水器的效率η＝

×

100%＝87.5%。

16．阅读下面的材料，解答问题。

山东菏泽向“大气污染宣战”

某环保局研究表明：

“PM2.5来源中，机动车的排放占33.1%，排第一位，燃煤污染排放占第二位”。

“减少污染排放，还我一片蓝天”成为每一个公民的责任。

下面是菏泽有关部门针对“节能减排”采取的部分措施。

首批50辆LNG（液化天然气）新能源公交车已经投入运营。

为了方便市民出行，市区公交车全面安装“北斗导航系统”，市民可以通过手机（导航系统接收器）查询公交车的动态位置。

天然气汽车和汽油车相比较，据有关资料显示：

尾气中的有害气体排放明显减少：

90%CO、24%CO2、90%SO2、39%NO、无粉尘排放，因此天然气被称为绿色能源。

热机效率

热值

价格

天然气发动机

η1＝45%

Q1＝2.3×

107J/m3

4.5元/m3

汽油发动机

η2＝30%

Q2＝4.6×

107J/kg

9.0元/kg

根据表格提供的信息，通过计算说明：

（1）天然气汽车燃烧1m3天然气所做的有用功是多少？

做同样多的有用功，汽油车需要燃烧多少汽油？

（2）若某公交汽车每天消耗100m3的天然气，与用汽油相比，它每天节约的运行成本是多少？

（1）1.035×

107J　0.75kg　

（2）225元

（1）由η＝

得，1m3天然气燃烧，通过发动机能做的有用功W有1＝η1VQ1＝45%×

1m3×

2.3×

107J/m3＝1.035×

107J，设燃烧mkg的汽油，通过发动机所做的有用功与W有1相同，则W有2＝W有1，W有2＝η2mQ2＝30%×

m×

107J/kg，解得需要的汽油m＝0.75kg。

（2）燃烧1m3天然气可节约的资金为0.75×

9元－4.5元＝2.25元，天然气汽车每天节约的运行成本是2.25×

100元＝225元。

第3节　能量的转化和守恒

一、能量的转移和转化

在一定条件下，各种形式的能量是可以相互__转化__的。

1．“摩擦生热”是__机械__能转化为__内__能；

2．“水力发电”是__机械__能转化为__电__能。

3．“火力发电”是内能先转化为__机械__能，再转化为__电__能。

4．“热机”化学能先转化为__内__能，再转化为__机械__能。

5．“电动机”是__电__能转化为__机械__能。

6．“电灯”是__电__能转化为__光__能和__内__能。

7．“光合作用”是__光__能转化为__化学__能。

8．“热传递”是内能__转移__。

二、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__为另一种形式，或者从一个物体__转移__到其他物体，而在转化和转移的过程中，__能量的总量__保持不变。

2．“永动机”是__不可能__造出来的，因为它违背了__能量守恒定律__。

知识点1　能量的转化

1．如图所示的做法中，属于能量转化的是（A）

2．如图所示为新型太阳能公共卫生间，该卫生间的照明全部由位于顶部的太阳能电池板提供，它还能将多余的能量储存在蓄电池里。

其能量转化和存储的方式是（B）

A．太阳能转化为光能，再转化为电能

B．太阳能转化为电能，再转化为化学能

C．太阳能转化为内能，再转化为化学能

D．太阳能转化为电能，再转化为光能

3．下列关于能量的转化的说法正确的是（D）

A．物体匀速上升的过程中其机械能不变

B．热机的四个冲程中做功冲程将机械能转化成内能

C．给蓄电池充电将化学能转化成电能

D．风力发电将风的动能转化成电能

4．下列事例中，由内能转化为机械能的是（A）

A．水壶中的水沸腾后壶盖被顶起B．杯中热水的温度逐渐降低

C．两手相搓，手心会变暖D．流星坠入大气层发出光和热

5．如图所示的国产和谐号动车进站前的减速过程分两个阶段进行：

第一阶段采用“再生刹车”技术，这期间关闭动力，列车依靠惯性前行并带动发电机发电，速度从250km/h减至90km/h；

第二阶段采用传统的“机械刹车”，速度从90km/h不断减小直至停下来。

国产和谐号动车在进站前减速的整个过程中，发生的能量转化情况主要是（A）

A．第一阶段：

动能转化为电能；

第二阶段：

动能转化为内能

B．第一阶段：

电能转化为动能；

C．第一阶段：

内能转化为动能

D．第一阶段：

6．汽车急刹车时轮胎与地面摩擦常有冒烟现象，在此过程中__机械__能转化成__内__能。

7．如图所示是我国用“长征”二号F－T2火箭将“天宫”二号空间实验室发射升空时的壮观情景。

火箭发射升空时，燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的__内__能，再转化为火箭的__机械__能。

8．如图所示，在吹气球时，吹大了的气球没握住，它叫啸着飞跑了！

你及时捡起气球会发现它的嘴部温度__变低__（填“变高”“变低”或“无变化”）。

当球内气体喷出来时，发生的能量转化情况是__内__能转化为__机械__能。

知识点2　能量守恒定律

9．关于能量守恒定律，下列说法中错误的是（A）

A．能的转化和守恒定律只适用于物体内能的变化

B．能的转化和守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器

C．只要有能的转化和转移，就一定遵从能量守恒定律

D．任何一种形式的能在转化为其他形式的能的过程中，消耗多少某种形式的能量，就能得到多少其他形式的能量，而能的总量是保持不变的

10．在一个生态系统的食物链中，如绿色植物→兔→蛇→鹰，绿色植物经光合作用，将太阳能转化为化学能，并沿食物链逐级传递，然而由于每级生物通过呼吸作用都要释放能量，因此，能量在传递过程中逐渐减少，对此，下列叙述中正确的是（B）

A．沿食物链传递能量的过程中，能量不守恒

B．沿食物链传递能量的过程中，能量仍然是守恒的

C．沿食物链传递能量的过程中，能量有时守恒，有时不守恒

D．沿食物链传递能量的过程中，总能量没有减少反而增多了

11．如图所示是利用频闪摄影对乒乓球跳动拍摄的照片。

乒乓球从一定的高度落到地面反弹，每一次弹起的高度都比上一次要低，机械能__减少__,__内__能增加，最后停止在地面上，能的总量__不变__。

12．（2017·

大连中考）用电梯往高处搬运货箱。

当货箱随着电梯一同匀速上升时，货箱的（D）

A．动能变小，重力势能变小B．动能变小，重力势能变大

C．动能不变，重力势能变小D．动能不变，重力势能变大

13．（2016·

绵阳中考）关于能量的转移和转化，下列判断正确的是（A）

A．热量可以从低温物体转移到高温物体

B．能量转移和转化没有方向性

C．电取暖器辐射到房间里的热量可以再利用

D．汽车由于刹车散失的热量可以再自动地用来驱动汽车

14．（2016·

滨州中考）把一乒乓球压入盛有水的烧杯底部（如图所示），松手后，乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上。

乒乓球在上升的过程中，它的机械能不断增加。

下列关于乒乓球机械能来源的说法中正确的是（B）

A．是由水的内能转化来的

B．是由水的重力势能转化来的

C．是由乒乓球的内能转化来的

D．是由乒乓球的化学能转化来的

15．（2017·

云南中考）儿童节期间，小朋友在公园里荡秋千，当秋千从高处落下时，重力势能__变小__（选填“变大”“变小”或“不变”），不再用力推时，秋千最后会停下来，在此过程中机械能转化为__内__能。

16．（2017·

丹东中考）小明乘坐摩天轮，当摩天轮匀速上升时，小明的重力势能__增大__，小明的机械能__增大__。

（均填“增大”“减小”或“不变”）

17．有人说：

“利用水库的水发电，再利用这些电又把水抽回水库，那么发电机和抽水机就会永远不停地运转下去。

”你认为这可能吗？

为什么？

不可能。

因为抽水发电，发电又抽水的过程中，是机械能与电能的相互转化，在此过程中，摩擦不可避免，有部分机械能和部分电能会克服摩擦做功转化为内能，即机械能和电能都会逐渐减少，所以机械能和电能的总量不守恒，发电机和抽水机就不可能不停地运转下去。

方法专题训练

（二）　热值、热量的计算

【思路点拨】

【跟踪练习】

1．把1kg初温为35℃的水加热到85℃，消耗了10g的煤气，此过程水吸收的热量为__2.1×

105__J，加热装置的效率为__50%__。

（煤气的热值Q煤气＝4.2×

107J/kg）

2．出于对安全和环保的考虑，沈阳市政府为喜爱户外烧烤的市民提供了专门的场所。

烧烤的主要原料是木炭，已知它的热值是3.4×

107J/kg，那么84g的木炭完全燃烧放出__2.856×

106__J热量，如果这些热量全部被水吸收，则能使初温为20℃，质量为17kg的水，温度升高到__60__℃.[水的比热容为4.2×

3．天然气是一种热值高、污染小的清洁能源，2016年三明市迎来了天然气时代。

完全燃烧0.035m3的天然气放出多少热量？

若这些热量完全被水吸收，能使多少水温度升高50℃？

[水的比热容c＝4.2×

℃），天然气的热值取Q＝4×

106J　6.67kg

完全燃烧0.035m3的天然气放出的热量Q＝VQ＝0.035m3×

4×

107J/m3＝1.4×

由Q吸＝cmΔt可得，这些热量完全被水吸收后可加热水的质量

m＝

≈6.67kg。

4．用燃气灶烧水，燃烧0.5kg的煤气，使50kg的水从20℃升高了50℃。

已知水的比热容为4.2×

℃），煤气的热值为4.2×

107J/kg。

求：

（1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量；

（2）水吸收的热量；

（3）燃气灶烧水的效率。

（1）2.1×

107J　

（2）1.05×

107J　（3）50%

（1）煤气完全燃烧放出的热量：

Q放＝Qm＝4.2×

107J/kg×

0.5kg＝2.1×

107J；

（2）水吸收的热量Q吸＝cmΔt＝4.2×

50kg×

50℃）＝1.05×

（3）燃气灶烧水的效率η＝

100%＝50%。

5．“十一”假期，小江一家驱车外出旅游。

当汽车以30m/s的速度在高速公路上匀速直线行驶时，汽车受到的阻力是整车重的0.05倍，效率为40%。

（已知汽车整车重为2.2×

104N，汽油热值Q＝3.3×

107J/L，g取10N/kg）求：

（1）这辆汽车匀速行驶时所受阻力是多少？

（2）汽车牵引力做功的功率是多少？

（3）若汽车按照以上速度匀速直线行驶了600km的路程，需消耗汽油多少L（升）?

（1）1100N　

（2）3.3×

104W　（3）50L

（1）汽车匀速行驶时所受阻力f＝0.05G＝0.05×

2.2×

104N＝1100N；

（2）因汽车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以汽车牵引力的大小F＝f＝1100N，汽车牵引力做功的功率P＝Fv