9.2 内能的利用-【筑基】备战2022年中考物理一轮复习

2022中考物理筑基 第九章 内能及其应用 9.2 内能的利用 2022中考物理筑基 章 节 知识点 题型 备注 第九章 内能及其应用 9.2内能的利用 1.热机 1.四冲程内燃机四个冲程的区分 　 2.热机的工作原理 2.做功次数的计算 　 3.汽油机 3. 热传递的效率 　 4.柴油机与汽油机的异同 4. 热机效率 　 5.热机效率 6.能量守恒定律 【基础知识】 一、热机 1.热机：通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置。 2．热机发展历程：蒸汽机、轮机、内燃机、喷气发动机、火箭发动机。 二、热机的工作原理：燃料的化学能—--燃烧—--内能—--做功—--机械能 三、汽油机 1.冲程：活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程。 四冲程汽油机的四个冲程 冲程名称 进气门 排气门 能量转化 能量来源 备注 吸取冲程 开 闭 飞轮转动的惯性 1个工作循环，飞轮转动2周，经历4个冲程，对外做功1次。 压缩冲程 闭 闭 机械能转化为内能 飞轮转动的惯性 做功冲程 闭 闭 内能转化为机械能 燃料燃烧释放的内能 排气冲程 闭 开 飞轮转动的惯性 四、柴油机与汽油机的异同 比较项目 结构 点火方式 吸入的物质 燃料 热机效率 应用 汽油机 顶部有火花塞 点燃式 空气和汽油 汽油 26-40% 轿车等较轻便的机械 柴油机 顶部有喷油嘴 压燃式 空气 柴油 34-45% 轮船等较笨重的机械 五、热机效率 1.热机效率：热机所做的有用功与所用燃料完全燃烧释放的热量之比。其值一定小于1。 2.公式：η=×100%。一般用W=Fs或者W=Pt计算。Q放=mq计算。 3．提高热机效率的一些途径： （1）让燃料燃烧更充分； （2）减轻热机的质量； （3）较少热机各部件之间的摩擦； （4）废气再利用等。 六、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其它形式，或者从一个物体转移到其它物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。 【基本题型】 一、四冲程内燃机四个冲程的区分 【例1】（2021怀化）如图所示是某四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，它是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 【解题方法指导】判断四冲程，关键看各冲程的特点与不同点：有一个门打开时：活塞的运动使汽缸容积变大的是吸气冲程；变小的是排气冲程。两个门都闭合是，汽油机火花塞点火，或者汽缸容积变小的是压缩冲程；变大的是做功冲程。 【解析】由图可知，进气门和排气门均关闭，活塞向上运动，即为压缩冲程，B正确。选B。 【答案】B 二、做功次数的计算 【例2】（2021黑龙江）如果汽油机飞轮转速是2400r/min，则该汽油机每秒完成______个冲程，对外做功______次。 【解题方法指导】单缸四冲程内燃机的一个冲程，飞轮转2圈，对外做功1次，完成4个冲程。 计算每秒或者每分钟对外做功几次的方法：先将mr/min除以60，将其换算成nr/s。计算1s内做功次数时为n/2即可，计算冲程数为2n。 【解析】汽油机飞轮转速是2400r/min，则每秒钟飞轮转的转数为n=2400r/60s=40r/s，飞轮转1转对应的是两个冲程，所以40r对应着是80个冲程。一个工作循环飞轮转2转，飞轮转40转是20个工作循环，一个工作循环对外做功一次，则20个工作循环对外做功20次。 【答案】80 20 三、热传递的效率 【例3】（2021通辽）用液化气灶把1.5kg、初温为20℃的水加热到100℃，需要吸收的热量为 　　J。若上述过程中完全燃烧0.021kg液化气且只有60%的热量被水吸收，则液化气的热值为 　　J/kg[已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。 【解题方法指导】计算公式为：η= ×100%。一般用Q吸=cm（t末-t初）计算Q吸； 用Q放=cm（t初-t末）计算Q放；变形公式：Q吸=Q放η；Q放= 【解析】（1）水吸收的热量： Q吸＝c水m△t＝4.2×103J/（kg•℃）×1.5kg×（100℃﹣20℃）＝5.04×105J； （2）由题意可知：Q吸＝Q放×60%＝m液化气q×60%，液化气的热值： q= = = 4×107J/kg。 【答案】5.04×105 4×107 四、热机效率 【例4】（2021江西）如表一所示是小红同学家的燃气热水器正常工作时显示的部分参数。已知水的初温为20℃，c水=4.2×103J/（kg•℃），求： 表一 表二 燃气热水器 即热式电