内容正文:
Q吸=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×500 kg×30 ℃=6.3×107 J,
根据气体燃料燃烧放热公式Q放=Vq,得V===0.9 m3。
12.答案:(1)80 kg (2)1.68×107 J 0.4 kg
解析:(1)水的质量:m=ρV=1.0×103 kg/m3×80×10-3 m3=80 kg。
(2)吸收的热量:Q=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×80 kg×50 ℃=1.68×107 J。
需要完全燃烧的煤气:m===0.4 kg。
13.答案:(1)摩擦损耗、散热损耗、废气损耗、燃料损耗 (2)12.7% (3)给机器加润滑油,减少有害摩擦;改进油箱的密闭性,减少蒸发损耗;提高汽油质量;对排放的尾气进行收集、再利用等。
解析:(1)从题图中很容易看到,能量损耗有摩擦、散热、废气和燃料损耗。(2)根据题中给出的能量转化效率的定义可知,η=。(3)答案不唯一,只要合理即可。
第十四章 内能的利用
第3节 能量的转化和守恒
学习目标
1.知道能量守恒定律。
2.能举出日常生活中能量守恒的实例。
3.能用能量守恒的观点分析物理现象。
自主学习
1.在一定条件下,各种形式的能量是可以 的。
2.能量既不会凭空 ,也不会凭空 ,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其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量 。这就是能量守恒定律。
3.能量守恒定律是自然界中最 、最 的基本定律之一。
合作探究
一、能量的转化
生活举例:除了太阳能,你还知道有哪些形式的能量?
答案点拨:机械能、内能、电能、化学能、核能等。
难点释义:
(1)燃料的燃烧是一种化学变化,燃烧时产生的光和热就来源于燃料储存的化学能。
(2)食物也具有化学能,人们的生活、工作所消耗的能量就来源于食物里储存的化学能。
活动体验:完成下面的小实验,思考每个小实验中的哪些能量发生了转化。
(1) 快速地摩擦双手(图甲)。
甲
(2) 反复弯折一段铁丝(图乙)。
乙
(3) 点燃蜡烛(图丙)。
丙
(4) 手摇发电机发电(图丁)。
丁
答案点拨:
(1)摩擦生热,机械能转化为内能。
(2)弯折铁丝做功,铁丝温度升高,机械能转化为内能。
(3)蜡烛燃烧的过程中,化学能转化为内能和光能。
(4)手摇发电机发电,小灯泡发光。机械能转化为电能,电能又转化为光能。
二、能量守恒定律
思考讨论:
(1) 停止用力,秋千为什么会越摆越低?
(2) 掉在地上的弹性小球会跳起,为什么越跳越低?
思路点拨:空气阻力做功,秋千和小球的机械能转化为内能。
自主学习:阅读课本P28~P29“能量守恒定律”的内容,学习有关的知识。
1.转化是能量由一种形式变为其他形式,能量存在的 变化了;转移是能量由一个物体到达其他物体,能量存在的 变化了。
2.“消耗能量”“利用能量”“获得能量”的实质都是 的过程。
学以致用:不少人曾经设想制造一种不需要动力就能源源不断地对外做功的机器,人们把这种机器叫做永动机。同学们,这种永动机是否存在呢?想一想为什么?
答案点拨:不存在永动机;所有能量转化的过程,都服从能量守恒定律。任何一部机器,只能使能量从一种形式转化为其他形式,而不能无中生有地制造能量。
课堂检测
1.下列叙述的事例中,发生能量转化的是( )
A.在饮料中放一些冰块,饮料变凉
B.划火柴,火柴燃烧
C.柏油马路被阳光晒热
D.冬天暖气使房间变暖
2.以下交通工具中,所使用的动力装置将电能转化为机械能的是( )
3.下列说法中错误的是( )
A.能量守恒定律只适用于物体内能的变化
B.只要有能量的转化和转移,就一定遵从能量守恒定律
C.能量守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器
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,而能的总量保持不变
4.用打桩机打桩,打桩锤从5 m高处自由落下时,锤与桩因冲击力作用表面温度升高,这说明( )
A.机械能守恒
B.动能守恒
C.势能守恒
D.能量守恒
5.下列对能量转化分析错误的是( )
A.水电站主要将机械能转化为电能
B.核电站主要将核能转化为电能
C.太阳能热水器主要将太阳能转化为内能
D.热机主要将机械能转化为电能
6.根据能量守恒定律判断,下列说法正确的是( )
A.发电机可以创造电能
B.电动机工作时消灭了电能
C.发电机和电动机都是转化能量的机器
D.自然界中各种能量在不断地相互转化,人类在不断地消耗各种能量,所以总能量在不断减少
7.如图所示,有关这个小小蒸汽机的说法不正确的是( )
A.酒精燃烧时将内能转化为化学能
B.水吸热发生了汽化