(教参)第14章 内能的利用 阶段任务性复习-【提分教练】2022-2023学年九年级物理全一册同步(人教版)

　　利用所学知识解决以下问题。 任务1：如图1所示，酒精燃烧时产生的热量被水吸收，这是化学能转化为 内 能；塞子受到水蒸气的压力冲出去，水蒸气的 内 能转化为塞子的 机械 能，这与汽油机的 做功 冲程的原理相同，其对应的是图2中的图 乙 。 图1 甲　　　乙　　　丙　　　丁 图2 任务2：如图所示是几种不同的燃料在燃烧，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 1.2×107 3.4×107 3.0×107 4.6×107 1.4×108 从表中可以看出酒精的热值是3.0×107 J/kg，它表示的物理意义是 1 kg的酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107 J ；燃烧4 kg的酒精可放出的热量是 1.2×108 J。如果放出相同的热量，需完全燃烧干木柴的质量是 10 kg 。航天器发动机用氢作燃料，是因为氢的 热值 较大。 任务3：能量可以转化，也可以转移。如图甲所示是设想的永动机。你认为能实现吗？ 不能 ；理由是 违背了能量守恒定律 。如图乙所示是烧水时的情景，燃烧 1.29×104 cm3天然气(q天然气＝3.9×107 J/m3)，能使2 kg的水从20 ℃升高到80 ℃(不考虑能量损失)；烧水时，通过 热传递 增加水的内能。 甲　　　　　　　　　乙 　　探究不同物质的放热能力。 在“探究酒精和碎纸片燃烧时放出热量”的实验中，燃烧不同燃料分别给两个烧杯中的水加热。 甲　　　　　　　乙 任务1：实验装置如图甲、乙所示，你认为图中横杆、温度计、铁圈、燃具四个器件的安装顺序应是 由下而上 (选填“由下而上”或“由上而下”)。 任务2：为保证实验结论的可靠以及方便比较，在实验中应让酒精和碎纸片的质量、两烧杯中水的质量以及两个烧杯都应保持 相同 。 任务3：实验数据记录见表所示。 根据表中数据，计算出碎纸片的热值是 1.5×107 J/kg。 燃料 加热前水温/℃ 燃料燃尽时水温/℃ 燃料的热值/(J·kg－1) 酒精 15 35 3×107 碎纸片 15 25 任务4：通过实验得到燃料的热值与实际相比总是偏小，这是因为 存在热量损失 。 任务5：如果用该装置继续探究“水和煤油吸热的本领”，需要进行一定的改变。 (1)两个烧杯中要分别放入 质量相同(或质量相同、初温相同) 的水和煤油，并且用相同的酒精灯分别加热。 (2)实验中用 加热时间 的长短来表示物质吸收热量的多少。 (3)实验中搅拌器的作用是使液体能够 均匀受热 。 　　热机的综合计算。 汽油发动机每一个工作循环活塞经历四个冲程，飞轮转动两圈。一台汽油机，活塞面积是50 cm2，活塞行程是25 cm，做功冲程燃气产生的平均压强为8×105 Pa，飞轮的转速是2 000 r/min，效率为30%，q汽油＝4.6×107 J/kg。 任务1：做功冲程中，燃气对活塞的平均压力是多少？ 答案：由p＝可得，燃气对活塞的平均压力 F＝pS＝8×105 Pa×50×10－4 m2＝4 000 N。 任务2：做功冲程中，平均压力做多少功？ 答案：做功冲程中，平均压力做的功 W＝Fs＝4 000 N×25×10－2 m＝1 000 J。 任务3：汽油机在1 h内要消耗多少千克汽油？ 答案：因飞轮的转速是2 000 r/min，即飞轮1 min转2 000 r，汽油机对外做功1 000次，所以，1 h内汽油机对外做功60×1 000＝60 000次， 汽油机在1 h内做的总功 W总＝60 000×1 000 J＝6×107 J， 由η＝可得，汽油完全燃烧放出的总能量 Q放＝＝＝2×108 J， 由Q放＝mq得，消耗汽油的质量 m＝＝≈4.35 kg。 1. 下列说法正确的是(　C　) A. 热值大的燃料完全燃烧，放出的热量一定多 B. 物体的温度不变，它的内能一定不变 C. 物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量 D. 热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 解析：燃料完全燃烧放出热量的多少，与燃烧燃料的质量和燃料的热值有关，热值大的燃料完全燃烧，放出的热量不一定多，故A错误；内能与物体的质量、温度以及状态等因素有关，因此当物体的温度不变时，内能可能改变，如冰熔化，吸收热量，内能增加，但温度不变，故B错误；物体的内能增加时，可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做功，故C正确；发生热传递的条件是两个物体之间存在温度差，所以热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，可能从内能大的物体向内能小的物体传递，也可能从内能小的物体向内能大的物体传递，还可能是内能相同的两个物体间进行传递，故D错误。 2. 如图所示是四冲程内燃机工作循环中一个冲程的示意图，它是(　C　) A. 压缩冲程，将内能转化为机械能