内容正文:
专题14 内能的利用
单元课标要求
1.从能量转化的角度认识燃料的热值。
2.了解热机的工作原理。知道内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。
3.知道能量守恒定律。列举日常生活中能量守恒的实例。有用能量转化与守恒的观点分析问题的意识。
4.从能量的转化和转移的角度认识效率。
5.知道能量的转化和转移有一定的方向性。
考点一:热值
1.定义:1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值。
2.单位:J/kg,读作“焦耳每千克”。对于气体燃料,在生活中多以体积来计量,所以气体燃料热值的单位是J/m。
3.燃烧效率:燃料燃烧时有效利用的热量与燃料完全燃烧时放出的热量之比,叫做燃料的燃烧效率。多用百分数的形式表示。
4.提高燃料的利用效率:改善燃烧条件使燃料尽可能地充分燃烧;加大受热面积,使放出的热量得到充分利用;尽可能地减少各种热损失等。
【例题1】(2020四川自贡市)用煤气灶把2kg、初温为20℃的水加热到70℃,消耗了20g煤气。已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),煤气的热值为4.0×107J/kg,则水吸收的热量为______J,煤气灶烧水的效率为______。
考点二:热机
1.定义:热机是把内能转化为机械能的机器。使燃料在热机气缸内燃烧而获得动力的机器叫内燃机,常见的内燃机油汽油机和柴油机。
2.工作过程:内燃机的一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。一个工作循环曲轴转两周,活塞往复运动各两次,只有做功冲程对外做功,其余的三个冲程叫辅助冲程,是靠飞轮的惯性来完成的。
3.热机效率
(1) 概念:用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的热量之比。
(2) 提高热机效率的途径
a.减少各种热量损失;
b.减少摩擦,保持良好的润滑;
c.尽可能使燃料充分燃烧。
【例题2】(2020四川甘孜州)下列关于热值和热机效率说法,正确的是( )
A. 使燃料燃烧更充分,可以增大热值
B. 使燃料燃烧更充分,可以提高热机效率
C. 柴油机的热机效率通常为100%
D. 燃料燃烧释放的热量越大,热值越大
考点三:能量的转化与守恒
能量既不会消灭,也不会产生,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另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量不变,这就是能量守恒定律。
【例题3】(2020黑龙江龙东农垦森工)目前长沙城区的老居民小区正在进行水路改造,改造中用到了一种打孔工具﹣﹣冲击钻,冲击钻工作时,钻头在电动机的带动下不断地冲击墙壁,打出圆孔,如图所示,冲击钻在工作过程中,其能量转化关系是( )
A.内能转化为机械能
B.内能转化为电能
C.只有机械能和内能的转化
D.有电能、机械能和内能的转化
《内能及其利用》单元综合素养精准达标模拟检测试卷
(答题时间90分钟,试卷满分100分)
一、选择题(每小题3分,共30分)
1.(2020四川乐山市)下列说法正确的是( )
A. 内燃机的做功冲程是将机械能转化为内能的过程
B. 海边昼夜温差变化比沙漠中小,是因为水的比热容比沙石的小得多
C. “钻木取火”是通过热传递的方式改变物体的内能
D. 冬天,水蒸气在寒冷的玻璃上凝华形成冰花
2.(2020齐齐哈尔)汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分,现代汽车多数采用四缸汽油发动机,每个气缸都进行四冲程循环。如图所示是汽油机工作的四个冲程示意图,其中表示做功冲程的是( )
A. B. C. D.
3.(2019上海)四冲程柴油机在工作过程中,将内能转化为机械能的冲程是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
4.(2019湖北滨州)现在流行一款鞋,穿上它走路时,鞋会发光,站着不动就不会发光。则这款鞋发光的原理,从能量转化的角度分析正确的是( )
A.机械能转化为电能,再转化为光能
B.电能转化为机械能,再转化为光能
C.机械能转化为光能,再转化为电能
D.光能转化为机械能,再转化为电能
5.(2019山东枣庄)中国古诗词是对自然现象和社会生活的反映,蕴含着许多科学道理。下列对划线部分的相关科学解释不合理的是( )
A.道狭草木长,夕露沾我衣。---空气中的水蒸气遇冷凝结形成露珠,是液化现象
B.花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴。---温度升高,分子运动加快
C.煮豆燃豆萁,豆在釜中泣。---燃烧秸秆的过程,是热能转化成了化学能
D.千淘万渌虽辛苦,吹尽狂沙始到金。---金不活泼,在自然界中以单质形式存在
6.(2019苏州)小李家使用的燃气热水器,将30kg的水从20℃加热到45℃,消耗了0.15m3的天然气。已知水的比热容为4.2×103J/(kg℃),天然气的热值为4×107J/m3,则下列与该过程有关的计算结果和分析正确的是( )