第14讲　内能的利用 一轮复习 2024年广东物理中考总复习

第14讲　内能的利用 ◆了解能量及其存在的不同形式.能描述不同形式的能量和生产生活的联系. ◆通过实验,认识能量可以从一个物体转移到其他物体,不同形式的能量可以相互转化. ◆从能量转化的角度认识燃料的热值. ◆了解热机的工作原理.知道内能的利用在人类社会发展史中的重要意义. ◆知道能量守恒定律.列举日常生活中能量守恒的实例.有用能量转化与守恒的观点分析问题的意识. ◆从能量转化和转移的角度认识效率. 一、热机 1．定义:利用内能做功的机器.常见的热机有:汽油机、柴油机、蒸汽机、喷气发动机等.  2．四冲程汽油机的四个冲程、工作过程及特点如下: 冲程名称 吸气冲程  压缩冲程  做功冲程  排气冲程  图示 工作过程 进气门 打开 关闭 关闭 关闭 排气门 关闭 关闭 关闭 打开 活塞 向下运动 向上运动  向下运动  向上运动 能量转化 — 将机械能转化为内能  将内能转化为机械能  — 3.用酒精灯给试管内的水加热至一定程度,发现在试管口的木塞被冲出,如图所示.下列描述正确的是( C ) A．试管中的水是靠做功的方式增加内能的 B．水蒸气对木塞做功,把机械能转化为内能 C．水蒸气对木塞做功,与汽油机做功冲程的原理相同 D．水蒸气对木塞做功,水蒸气内能增加 二、热值和热机的效率 1．热值 (1)定义:物理学中,把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫做这种燃料的热值,用符号q表示.热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量.  (2)单位:J/kg或J/m3;氢的热值为1.4×108 J/kg的物理意义是1kg的氢完全燃烧放出的热量是1.4×108J.  (3)公式:燃料完全燃烧放出热量的计算公式:Q放＝qm或Q放＝qV.  (4)热值是燃料的一种特性,与燃料的质量、是否完全燃烧等无关,只与燃料的种类有关.  2．热机的效率 (1)定义: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,叫做热机的效率.  (2)公式:η＝. (3)热机的效率是热机性能的重要指标.提高热机效率的途径:一是让燃料尽可能充分燃烧;二是尽可能减少热量损失;三是保持良好的润滑,减小摩擦. 3．燃气灶烧水时加热效率的计算公式:η 电烧水加热效率的计算公式:η   三、能量的转化和守恒 1．在一定条件下,各种形式的能量是可以相互转化的,并且是具有方向性的.  2．能量守恒定律:能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变.  3．永动机是不可能制成的,因为它违背了能量守恒定律. 提能练习 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 一、热机(5年4考) 1.如图是四冲程内燃机的某一冲程示意图,该冲程是( C ) A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 　　　　　　　　　　　　 2.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 3.某汽油机工作过程有吸气、压缩、做功和排气四个冲程.如图为压缩冲程工作示意图,活塞向上运动,燃料混合物被压缩,在这个过程中机械能转化为内能.  四个冲程的顺序是:吸气、压缩、做功、排气.判断冲程:①先看门,两门关闭则为压缩或做功,一门打开则为吸气或排气;再看活塞,活塞向上为压缩或排气,活塞向下则为吸气或做功.②有火花的为做功冲程;做功冲程内能转化为机械能. 二、热值和热量的计算(5年4考,常结合其他知识综合考查) 1.班级厨艺展示活动中,用煤气炉烹饪食物.活动结束,剩余煤气的热值不变(选填“变大”“变小”或“不变”).  2.1 m3的可燃冰分解后可释放出约0.8 m3的水和164 m3的天然气,天然气中甲烷的含量占80%~99.9%.0.5 m3的可燃冰分解后,其中的甲烷完全燃烧放出的热量,在标准大气压下,至少可以将质量为8.2×103kg、温度为20 ℃的水加热至沸腾.[甲烷的热值取4.2×107 J/m3,c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]  3.在标准大气压下,使用煤气灶将2 kg的水从20 ℃加热到100 ℃,水吸收的热量是6.72×105J,若不计热量损失,此过程需要完全燃烧1.6×10-2kg的煤气,这是通过热传递的方式增加了水的内能.未使用完的煤气的热值不变(选填“变大”“变小”或“不变”).[c水＝4.2×103 J/(kg·℃),q煤气＝4.2×107 J/kg]  三、热机效率 1.首届中国“年鱼”博览