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第十四章 《内能的利用》考点专项复习(原卷版)
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考点回顾
考点1:热机
1、热机:利用内能做功的机械叫热机。
(1)热机的种类:分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。
(2)内燃机:燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。内燃机根据其所使用的燃料分为汽油机和柴油机两类。
2、内燃机的工作原理:
(1)内燃机的每一个工作循环分为四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
(2)四个冲程中,只有做功冲程对外做功,其他三个冲程对做功冲程起辅助作用,靠飞轮的惯性完成。
(3)做功冲程把内能转化为机械能;压缩冲程把机械能转化为内能。
(4)一个工作循环中对外做功1次,活塞往复2次,曲轴转2周,飞轮转2圈。
3、汽油机和柴油机区别:
(1)构造区别:汽油机汽缸顶部有火花塞,而柴油机汽缸顶部有喷油嘴。
(2)燃料区别:汽油机燃料是汽油,而柴油机燃料是柴油。
(3)工作区别:
①吸气冲程:汽油机吸进的是汽油和空气的混合物,柴油机吸进的仅仅是空气;
②压缩冲程:汽油机压缩的是汽油和空气的混合物,汽油机压缩的仅仅是空气;
③做功冲程:汽油机用火花塞点火(点燃),柴油机用喷油嘴喷油(压燃)。
考点2:热机效率
1、热值:1kg(或1m3)某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值。
(1)热值单位:J/kg 或J/ m3
(2)公式:Q=qm 或Q=qv(q为热值)。
(3)热值是燃料本身的一种特性,它的大小只取决于燃料的种类,而与燃料的质量、放热多少无关。
2、热机效率:热机用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。
(1)公式:;
(2)提高热机效率的途径:①使燃料充分燃烧;②尽量减小各种热量损失;③机器零件
间保持良好的润滑、减小摩擦。
※在热机的各种损失中,废气带走的能量最多,设法利用废气的能量,是提高燃料利用率的重要措施。
考点3:能量的转化与守恒
1、能量守恒定律:能量既不会消灭,也不会创生,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,而在转化和转移过程中,能量的总量保持不变。
(1)能量及其存在的不同形式(各种不同形式的能量)
(2)能量的转化和转移(不同形式间是能量转化,同种形式之间是能量转移)
2、能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体,小到原子核,也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题,所有能量转化的过程,都遵从能量守恒定律。
典例分析
【考点1 热机】
【典例1】(2023•镇江二模)下列表示四冲程汽油机处于做功冲程的是( )
A. B. C. D.
【典例2】(2023•南岗区校级开学)汽车的普及为我们出行带来了极大的方便,如图甲所示是一款以汽油为燃料的汽车。
(1)为汽车提供动力的是汽油机,提供动力的是冲程 ,此冲程发生的能量转化是 。
(2)该汽车仪表盘上有胎温显示功能,小明乘坐汽车发现汽车行驶一段时间后胎温明显升高了,而且高于环境温度,如图乙所示。是因为行驶时,
,所以温度升高了。
(3)汽车的轮胎都使用橡胶制作,请将如下优点补充完整。
①橡胶易发生 ,使乘坐时颠簸小,更舒适;
②同等条件下,橡胶与地面的摩擦大, 。
【典例3】(2023•平远县校级开学)下列各图为四冲程内燃机的示意图。参照甲图,在后三个图中画出进气门、排气门的开闭情况。
【考点2 热机的效率】
【典例4】(2023•长春)如图所示是我国《农书》中记录的槽碓(duì)。大木勺积水较多会下沉,使石锤上升;当大木勺内的水流出变轻后,石锤落下击打石臼内的谷物。该槽碓( )
A.机械效率可达100% B.是杠杆
C.机械效率可超过100% D.是热机
【典例5】(2022秋•增城区校级期末)(多选)关于图中表述正确的是( )
A.1kg酒精比热容比10kg的煤油大
B.10kg酒精比1kg煤油的热值大
C.1kg酒精完全燃烧放出热量是3×107J
D.单价一样时,用酒精的燃料更加经济
【典例6】(2023•绿园区校级开学)在北方的冬天,人们常利用“暖气”取暖,这是用 的方法改变内能。某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比叫热值,用符号 表示;热值只与燃料的种类有关,与燃料的形状、体积、质量 (选填“有关”或“无关”);随着科学技术的创新,厨余垃圾也能变航空燃油,若此航空燃油的热值为4.0×107Jkg,完全燃烧1