12.4 机械能与内能的相互转化 练习课件 -2022-2023学年苏科版物理九年级上册

12.4 机械能与内能的相互转化 苏科物理补充习题 热传递和做功改变物体的内能是等效的. 热传递 实质——内能的转移 做 功 实质——内能与其它能的转化 改变内能的 两种方式 热机 热机原理：是将燃料燃烧产生的高温高压的燃气 的内能 转化为机械能的装置。 吸气冲程： 压缩冲程：机械能——内能 做功冲程：内能——机械能 排气冲程： 汽油机的一 个工作循环 机 械 能 与 内 能 的 相 互 转 化 ★知识回顾 一个工作循环，曲轴转2圈，活塞往复2次，完成1次做功。 ①热值：燃料完全燃烧时放出的热量与燃料质量之比。 是燃料的一种特性。 热值 ③燃料完全燃烧放热： ②单位：焦/千克（J/kg）、焦/米3（J/ m3 ） ★知识回顾 q q（气体） 比值定义法 例1 某实验小组利用如图所示装置粗测蜡烛的热值q。图中A是一个装有水的容器，一根小木棍从其上部沿直径方向穿过；B是一个下部开了许多通气孔的罩子。 ★典例分析 例1 某实验小组利用如图所示装置粗测蜡烛的热值q。图中A是一个装有水的容器，一根小木棍从其上部沿直径方向穿过；B是一个下部开了许多通气孔的罩子。 ★典例分析 【分析】：燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量之比，叫作这种燃料的热值。要测量燃料的热值必须测量质量为m的燃料完全燃烧放出的热量Q，再利用q=Q/m计算得出。本实验是通过测量水升高的温度来反映蜡烛燃烧放出的热量。水吸收的热量可以用Q吸=C水m(t-t0)计算，其中C水=4.2×103J/(kg·℃),蜡烛质量的变化测可以用天平测量获得。由于该实验中存在热量损失，所以测出的热值比真实值小。 例1 某实验小组利用如图所示装置粗测蜡烛的热值q。图中A是一个装有水的容器，一根小木棍从其上部沿直径方向穿过；B是一个下部开了许多通气孔的罩子。 ★典例分析 （1）观察实验装置可知，该实验小组是通过测量 间接测量蜡烛燃烧放出的热量。 水吸收的热量 （2）要完成本实验，除了图中的实验器材外，还需要的测量工具是 和 。 温度计 天平 例1 某实验小组利用如图所示装置粗测蜡烛的热值q。图中A是一个装有水的容器，一根小木棍从其上部沿直径方向穿过；B是一个下部开了许多通气孔的罩子。 ★典例分析 (1)某次实验的数据如表所示，则测得这支蜡烛的热值q= J/kg。 1.575×107 (2)本实验测出的热值会比真实值 ，造成这一偏差的原因是什么？（写出一条即可） 蜡烛燃烧放出的热量没有全部被水吸收。 偏小 1. 关于如图所示的实验或实验装置的作用，下列说法中错误的是（ ） A. 图（a）的实验能演示做功可以增加物体的内能 B. 图（b）的装置能演示机械能可以转化为内能 C. 图（c）的装置能演示做功可以改变空气的内能 D. 图（d）的实验能演示内能可以转化为机械能 B 2. 关于如图所示的男孩和女孩暖手的方式，下列说法中正确的是（ ） A. 他们都是通过热传递来暖手的 B. 他们都是通过做功来暖手的 C. 女孩是通过热传递来暖手的，男孩是通过做功来暖手的 D. 女孩是通过做功来暖手的，男孩是通过热传递来暖手的 C 3. 如图所示是内燃机的四个冲程，其中压缩冲程是（ ） B ★典例分析 4.现探明中国南海海底有大量的可燃冰。已知可燃冰的热值比煤气的热值大得多，由此可知，相等质量的可燃冰和煤气完全燃烧时， 放出的热量多。1kg可燃冰燃烧一半后，剩余可燃冰的值 （变大/减小一半/不变） 可燃冰 不变 5.小华将4kg水由20℃加热到70℃，消耗了0.07m3天然气。已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值是4.2×103J/m3。 （1）水吸收的热量是多少焦？ （2）0.07m3天然气完全燃烧放出的热量是多少焦？ （3）为什么水吸收的热量少于天然气完全燃烧放出的热量？ 5.小华将4kg水由20℃加热到70℃，消耗了0.07m3天然气。已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值是4.2×103J/m3。 （1）水吸收的热量是多少焦？ 解：Q吸=c水m水△t =4.2×103J/(kg·℃)×4kg×(70℃-20℃) =8.4×105J 5.小华将4kg水由20℃加热到70℃，消耗了0.07m3天然气。已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值是4×107J/m3。 （2）0.07m3天然气完全燃烧放出的热量是多少焦？ 解：Q放=Vq =0.07m3×4×107J/m3