内容正文:
第十四章 内能的利用
内能的利用
内能的利用
考点一 热机
1. 如图所示,在试管内装些水,用橡胶塞塞住试管口,加热使水沸腾,会看到塞子被弹出,试管口出现白雾。在这个过程中( D )
A. 试管口出现白雾说明水蒸气内能增加
B. 水蒸气对橡胶塞做功,橡胶塞的机械能减少
C. 能量转化情况与汽油机压缩冲程相同
D. 能量转化情况与汽油机做功冲程相同
D
2. (2021·湘潭)如图所示为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
B. 压缩冲程,将机械能转化为内能
C. 做功冲程,将内能转化为机械能
D. 做功冲程,将机械能转化为内能
C
3. 一单缸四冲程柴油机,它的转速是20r/s,在1h内,它完成 1.44×105 个冲程,完成 3.6×104 个做功冲程,若在做功冲程中,燃气推动活塞一次做的功是2200J,则这台柴油机的功率为 2.2×104 W。
1.44×105
3.6×104
2.2×104
考点二 热值
4. (2022·镇江)如图所示,用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热,两图装置均相同。燃料的质量用m表示,燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示(水未沸腾),下列说法中正确的是( D )
A. 若m相同,Δt越小,则燃料的热值越大
B. 若Δt相同,m越大,则燃料的热值越大
C. 若的值越大,则燃料的热值越大
D. 若的值越大,则燃料的热值越大
D
5. 某兴趣小组的同学用煤炉给水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在4min内完全燃烧了0.28kg的煤,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),煤的热值约为3×107J/kg。求:
(1) 煤完全燃烧产生的热量。
解:(1) 燃烧煤的质量m煤=0.28kg,煤的热值q煤=3×107J/kg,煤完全燃烧产生的热量Q放=m煤q煤=0.28kg×3×107J/kg=8.4×106J
第5题
(2) 若煤炉的效率为20%,经过4min时间加热,水所吸收的热量。
解:(2) 由η=×100%得,水吸收的热量Q吸=ηQ放=20%×8.4×106J=1.68×106J
(3) 加热的水的质量。
解:(3) 由图象可知,加热4min水升高的温度Δt=t-t0=70℃-20℃=50℃,由Q吸=cmΔt得,水的质量m水===8kg
第5题
考点三 热机效率
6. 随着人们生活水平的日益提高,越来越多的小汽车走进了寻常百姓家。如图所示,某辆国产混合动力车是一款以使用天然气为主的节能环保型小汽车,该汽车以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时,发动机的实际功率为20kW。若小汽车行驶的距离为100km,天然气的热值q=7.5×107J/m3,小汽车发动机的效率为25%。求:
(1) 该节能环保型小汽车的发动机在这段路程中所做的功。
解:(1) v=72km/h=20m/s;由v=得,小汽车行驶的时间t===5×103s;由P=得,发动机做的功W=Pt=20×103W×5×103s=1×108J
第6题
(2) 该节能环保型小汽车在这段路程中消耗的天然气的体积。(结果保留两位小数)
解:(2) 天然气完全燃烧放出的热量Q=qV,又因为热机效率η=×100%,所以,消耗的天然气的体积V===≈5.33m3
考点四 能量转化和守恒定律
7. 下列关于能量及其转化的说法正确的是( C )
A. 电风扇吹风——机械能转化为电能
B. 电热毯取暖——化学能转化为内能
C. 钻木取火——机械能转化为内能
D. 人造地球卫星从近地点向远地点运动——重力势能转化为动能
C
8. 小张在学习完能量转化知识后,设想了如图所示的方案,先利用水力发电,然后利用发出的电驱动抽水机把水抽到上水池,这样就可以一直循环下去。你认为这个设计方案 不可行 (填“可行”或“不可行”),理由是 违背了能量守恒定律 。
不可行
违背了能量守恒定
律
9. (2022·赤峰)汽油机的四个冲程中,存在着化学能转化为内能的过程的冲程是( C )
C
10. (2021·广东)关于四冲程汽油机的工作过程,下列说法正确的是( C )
A. 吸气冲程:只吸入空气
B. 压缩冲程:缸内温度降低
C. 做功冲程:气体推动活塞做功
D. 排气冲程:内能转化为机械能
11. 汽油机和柴油机有很多的异同点,下列有关四冲程汽油机和柴油机的异同点的说法不正确的是( B )
A. 汽油机和柴油机都是内燃机
B. 吸气冲程中,汽油机吸入的只有空气,柴油机吸入的是柴油和空气的混合物
C. 汽油机和柴油机的一个工作循环对外只做一次功,活塞往复两次
D. 柴油机