内容正文:
专项一 热学综合
母题呈现
考向 热学综合
1.(2023•广西)2023年5月30日,搭载神舟十六号载人飞船的长征二号遥十六运载火箭发射成功。火箭升空时,燃料燃烧释放的内能转化为 能,散失的能量越少,发动机效率越 (选填“高”或“低” 。
【答案】机械;高。
【解答】解:火箭升空时,燃料燃烧释放的内能转化为机械能;
发动机的效率是指,用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,散失的能量越少,用来做有用功的那部分的能量就越多,即效率越高。
故答案为:机械;高。
2.(2023•枣庄)为全面推进“乡村振兴”工程,加快农业农村绿色发展,我市部分农村地区已经使用上了天然气烧水煮饭。小明同学用他家的天然气灶将质量为,初温为的水加热到,水吸收的热量是 ;消耗了的天然气,则此天然气灶的热效率为 。水的比热容,天然气的热值
【答案】;
【解答】解:
(1)水吸收的热量:;
(2)天然气完全燃烧放出的热量:;
燃气灶烧水的效率:。
故答案为:;。
3.(2023•兰州)一辆燃油汽车沿平直公路匀速行驶了,所用时间为,消耗汽油,汽车在行驶过程中所受阻力恒为(汽油的热值。求:
(1)汽车行驶的速度;
(2)牵引力的功率;
(3)汽车发动机的效率。
【答案】(1)汽车行驶的速度为;
(2)牵引力的功率为;
(3)汽车发动机的效率为。
【解答】解:(1)汽车行驶的速度;
(2)汽车沿平直公路匀速行驶,受力平衡,根据二力平衡条件可知,牵引力,
牵引力做的功,
牵引力的功率为;
(3)消耗的汽油完全燃烧放出的热量,
汽车发动机的效率。
答:(1)汽车行驶的速度为;
(2)牵引力的功率为;
(3)汽车发动机的效率为。
母题精解
【命题意图】
本类专题主要考查热学综合计算题,需要知道热效率。其表现形式主要有:1.比热容与热值综合;2.热传递的效率;3.热功转化效率,以及认识热机工作过程中能量转化特点。
【命题方向】
热学的综合计算是中考的必考内容之一,考查主要题型为选择题、填空题和综合计算题。选择题主要考查比热容、热值和热效率的概念,难度较易;综合计算会和其他考点结合,组成一道综合计算题,难度较大,需要考生熟悉各个公式之间的关系,要引起足够的重视。
【得分要点】
考点 热机效率
1. 影响燃料有效利用的因素:一是燃料很难完全燃烧,二是燃料燃烧放出的热量散失很多,只有一小部分被有效利用。
2. 有效利用燃料的一些方法:把煤磨成粉末状、用空气吹进炉膛(提高燃烧的完全程度);以较强的气流,将煤粉在炉膛里吹起来燃烧(减少烟气带走的热量)。
3. 热机的效率:热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。热机的效率是热机性能的一个重要标志,与热机的功率无关。
4. 公式:
,
由于热机在工作过程中总有能量损失,所以热机的效率总小于1。
5. 热机能量损失的主要途径:废气内内、散热损失、机器损失。
6. 提高热机效率的途径:
(1)使燃料充分燃烧,尽量减小各种热量损失;
(2)机件间保持良好的润滑,减小摩擦。
(3)在热机的各种能量损失中,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。
7. 常见热机的效率:蒸汽机6%~15%、汽油机20%~30%、柴油机30%~45%
内燃机的效率比蒸汽机高,柴油机的效率比汽油机高。
【方法技巧】
热学综合计算方法
1.原因分析
(1)能量辨析不清:不能正确分析哪一部分能量是有用的能量,哪一部分能量是总能量。
(2)公式应用不熟:在具体计算时,混淆公式的应用,不能使用对应公式计算。
(3)忽略单位换算:每一个物理量都有相应的单位,但在应用公式计算时,各个物理量之间存在单位的对应关系,因此计算时需用正确的单位。
(4)不理解“升高”“升高了”“升高到”
“降低”“降低了”“降低到”的意思。
2.解决策略
(1)首先认真审题,注意文字叙述中的关键词,找准各物理量,其次是注意单位统一,全部使用国际单位。
(2)根据题目所给条件选用合适的公式,通过适当的计算得到要论述的物理量的数学表达式,进而计算或分析得出答案。
(3)热量计算:当不计热量损失时,有Q吸=Q放;当效率明确时,有Q吸=Q放。
(4)综合类问题计算流程:
。
母题优练
一.选择题(共12小题)
1.(2023•西宁二模)某汽油机工作时的能量损失情况是:汽缸散热损失,废气带走,机械摩擦及其它损耗总和为。已知汽油热值为。下列说法中正确的是
A.该汽油机工作的效率是,工作时汽油燃烧释放能量的转化为机械能
B.若该汽油机消耗汽油,获得的机械能为
C.若该汽油机消耗汽油,损失的能量为
D.经过不断改进和创新,汽油机的效率可以提高到
2.(2023•牡丹江模拟