第02讲 内能的利用 辅导讲义 2024-2025学年人教版物理九年级上学期

第02讲_内能的利用 辅导讲义（学生版） 主讲内容 热机 热机的效率 能量的转化和守恒 第02讲_内能的利用 [学生版] 课前小测 1 [多选题] 下列说法中正确的是（　　） A.温度为0℃的物体也有内能 B.物体的温度越高，所含的热量就越多 C.物体内能的改变一定是通过做功来实现的 D.一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容不变 2 [多选题] （多选）小莉根据表中的数据，得出以下四个结论，其中正确的是（　　） A.不同物质的比热容可能相等 B.同种物质在不同状态下比热容一定相等 C.质量相等的铜块和铝块，降低相同的温度，铜块放出的热量一定少 D.初温相等的酒精和砂石，吸收相等的热量后，砂石的末温可能比酒精的末温低 3 用两个相同的电加热器分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，两液体的温度随时间变化关系图象如图所示，下列说法正确的是（　　） A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容 B.乙液体的比热容大于甲液体的比热容 C.升高相同的温度，甲液体的加热时间比较长 D.加热相同的时间，甲液体升高的温度小于乙液体 4 [多选题] (多选)下列说法中正确的是（　　） A.打开酒精灯的盖子一段时间后，附近的同学闻到了酒精味，说明酒精分子是运动的 B.50ml水和50ml酒精混合后总体积小于100ml，说明水和酒精的分子间有间隙 C.压缩钢板时很费力，说明钢板分子间只有相互作用的斥力而没有引力 D.吸收相同的热量时，比热容大的物体比比热容小的物体温度升高得多 5 某同学设计了一个实验“探究质量相同的不同物质在升高相同温度时，吸收的热量多少是否相同”，其部分装置如图所示，甲、乙两图中，除杯内分别装的是水和煤油外，其余实验器材都相同。请根据实验，请完成下列问题： （1）取相同________（选填“质量”或“体积”）的水和煤油分别倒入两只烧杯中，按图所示组装好器材。 （2）观察并记录加热前两支温度计所测的液体的初温度t1，为使两液体升高的温度相同，分别预先设定好两液体加热的末温度t2。 （3）点燃酒精灯，分别同时给两液体加热，同时用秒表记下加热的开始时间。加热时用搅拌器缓慢的搅拌。 （4）当一种液体温度达到________，停止加热，同时________，计算该液体加热的时间t。对另一种液体做同样的观察、操作和记录。 知识图谱 课程目标 1．了解四冲程汽油机的工作原理 2．理解热值的概念辨析及简单计算 3．认识机械效率，掌握机械效率的简单计算 4．知道各种形式的能量是可以相互转化的且能量的总量是保持不变的 课堂引入 你知道瓦特与第一台实用蒸汽机的故事么？那你知道蒸汽机的主要动力来源是什么吗？ 热机 知识精讲 一．热机 1．探究：内能做功过程中能量的转化 1．过程：用酒精灯加热至水沸腾。 2．现象：水沸腾后，软木塞飞出，管口有白气产生。 3．结论：酒精燃烧，化学能转化为水和水蒸气的内能，水蒸气对软木塞做功，又将内能转化为机械能。 2．热机 （1）定义：利用内能做功（将内能转化为机械能）的机械称为热机； （2）分类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等； （3）热机工作时的能量转化（）。 3．内燃机 燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机。内燃机分为汽油机和柴油机两大类。 二．汽油机 1．构造：汽油机所用的燃料是汽油，下图是四冲程汽油机的实物图和结构示意图。 2．工作原理 汽油在气缸里面燃烧时生成高温高压的燃气，推动活塞做功。活塞移动带动曲轴转动。 3．工作过程 （1）冲程：活塞从气缸的一端运动到另一端的过程； （2）过程 4．理解 汽油机的工作过程是一个往复的过程。四冲程汽油机在一个工作循环中有四个冲程，活塞往复运动两次，曲轴和飞轮转动两周。汽油机在工作时只有做功冲程使机车获得动力，其他三个冲程均为辅助冲程，依靠安装在曲轴上飞轮的惯性来完成。 三．柴油机 1．结构 2．工作原理 利用气缸内柴油燃烧所产生的高温高压的气体推动活塞做功。 3．工作过程：和汽油机相似 4．柴油机和汽油机的对比分析 热机及其工作过程 例题 6 [多选题] （多选）如图甲、乙是两个演示实验的示意图，图甲所示的是在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团硝化棉，用力把活塞迅速下压，棉花燃烧起来；图乙所示的是给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动塞子迅速冲出试管口。图丙、丁所示的是内燃机的两个工作冲程。下列说法中正确的是（　　） A.图甲下压活塞的过程中，筒内气体内能不变 B.图乙塞子冲出试管口的过程中，水蒸气的内能转化为塞子的机械能 C.图丙内燃机的工作冲程与图甲下压活塞的过程，能量转化是一致的 D.图丁内燃机的工作冲程与图乙塞子冲出管口的过程，能量转化是一致的 7 如图所示，图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图。D图是_______冲程，图E、F是演示实验的示意图，与D图原理相同的是_______图所示的演示实验（选填字母）。 A．　B．　C． D．　E．　F． 随练 8 把一薄壁金属管固定在支架上，金属管中装一些酒精，然后用软木塞塞紧。用橡皮条缠绕在金属管上，迅速来回拉动橡皮条，过一会儿会看到软木塞被顶开，如图所示。下列说法正确的是（　　） A.来回拉动橡皮条，使金属管的温度升高，这是通过热传递方式改变金属管的内能 B.酒精温度升高，这是通过做功方式改变酒精内能 C.酒精蒸气将木塞顶开的过程，酒精蒸气的内能减小 D.酒精蒸气将木塞顶开的过程，酒精蒸气的机械能转化为木塞的内能 9 如图所示，是四冲程汽油机工作过程中某一冲程的示意图，此冲程的名称及能量转化是（　　） A.吸气冲程，机械能转化为内能 B.压缩冲程，机械能转化为内能 C.做功冲程，内能转化为机械能 D.排气冲程，内能转化为机械能 汽油机和柴油机的比较 例题 10 下列说法错误的是（　　） A.温度越高，构成物体的大量分子无规则运动越剧烈 B.实验表明，减少物体的内能可以做功 C.柴油机和汽油机的工作原理完全相同 D.研究数据表明，蒸汽机的效率低，柴油机的效率高 11 下面关于汽油机与柴油机的说法中，不正确的是（　　） A.汽油机和柴油机使用的燃料不同 B.汽油机采用点燃式点火，柴油机采用压燃式点火 C.汽油机气缸顶部有个火花塞，柴油机气缸顶部有个喷油嘴 D.汽油机与柴油机除使用的燃料不同外，在构造上完全相同 随练 12 关于热机，下列说法中错误的是（　　） A.汽油机的效率高于蒸汽机的效率 B.汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞 C.热机功率越大，它做功越快 D.热机效率越高，它将内能转化为机械能的比例越大 热机的效率 知识精讲 一．燃料的热值 1．燃料燃烧时的能量转化 燃料的燃烧是一种化学反应，燃烧过程中，储存在燃料中的化学能被释放出来，加热物体，转变成内能。 2．燃料的热值 （1）定义：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，热值用字母q表示； （2）单位：焦每千克，符号是。 （3）物理意义：表示燃料燃烧时放热的本领。 （4）理解：热值只与燃料的种类有关，与释放的热量和质量无关；只有在完全燃烧时放出的热量与其质量之比才是燃料的热值，用没完全燃烧放出的热量计算出的热值比实际值小。 3．热值的计算 根据热值的定义可以推导出质量为m（或体积为V）的某种燃料完全燃烧时放出的热量的计算公式。 （1）固体和液体：（表示热量，表示热值，表示燃料的质量）； （2）气体：Q=Vq，（Q表示热量（J），q表示热值( J/m3 )，V表示体积（m3）） 二．热机的效率 燃料很难完全燃烧，放出的热量往往比按热值计算出的要小，而且有效利用的热量又比放出的热量要小。如下图所示，真正能转变为对外做有用功的能量只燃料燃烧时所释放能量的一部分。 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：，其中表示用来做有用功的能量，表示燃料完全燃烧放出的能量。 3．物理意义：热机的效率表示使用热机时对燃料的利用率的高低，因此热机的效率是描述热机性能的一个重要指标。 4．一般热机的效率：蒸汽机:6﹪~15﹪、汽油机：20﹪~30﹪、柴油机：30﹪~40﹪。 5．提高热机效率的方法： （1）使燃料充分燃烧; （2）尽量减少各种热量损失； （3）在热机的设计和制造上采用先进的技术； （4）注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的能量。 热值的定义 例题 13 [多选题] 下列说法中正确的是（　　） A.沿海地区昼夜温差相对较小，主要原因与水的比热容较大有关 B.长时间压在一起的铅板和金板互相渗入，这种现象说明分子间存在引力作用 C.两种燃料比较，热值大的燃料完全燃烧时放出的热量多 D.在四冲程内燃机中，做功冲程的功能是将内能转化为机械能 14 下列说法中正确的是（　　） A.热值大的燃料完全燃烧，放出的热量一定多 B.物体的温度不变，它的内能一定不变 C.物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量 D.燃料燃烧的越充分，燃料的热值越大 热值及效率的计算 例题 15 某校每天要将1000 kg的温度为20℃的水烧开供师生饮用。已知干木柴的热值，水的比热容，在标准大气压下，水的沸点为100℃。 （1）把这些水烧开需要吸收多少热量？ （2）若烧开水的炉子用干木柴作燃料，每天至少需要完全燃烧多少干木柴？ 16 2022年北京冬奥会和冬残奥会即将开幕，在比赛期间所有冬奥场馆将全部使用“绿电”，（“绿电”是指在发电过程中，二氧化碳排放量为零或趋近于零，比火力发电等其他方式对环境的影响大幅度减小）．这将是奥运史上首次实现全部场馆100%绿色电能供应，预计消耗“绿电”约4×108kWh，可以节约1.28×108kg标准煤，减排二氧化碳3.2×108kg．若所节约的标准煤完全燃烧，则放出的热量约为（q标准煤约为2.9×107J/kg） A.3.7×1015J B.9.3×1015J C.3.7×1016J D.9.3×1016J 能量的转化和守恒 知识精讲 一．能量的形式 举高的重锤具有重力势能 运动的水具有动能 拉弯的弓具有弹性势能 各种食物具有化学能 太阳具有光能 地热池具有内能 二．能量的转化和转移 1．能量转化的现象 太阳能转化为内能 太阳能转化为化学能 内能转化为机械能 化学能转化为内能 电能转化为机械能 机械能转化为声能 2．归纳 （1）不同形式的能量可以在一定条件下相互转化，如图所示 （2）能量转化的过程是一种形式的能转化为其他形式能的过程； （3）能量转移是指能量的形式不变，但能量的载体发生变化，从一个物体转移到另一个物体。 三．能量守恒定律 1．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另一个物体，而在转化和转移的过程中能量的总量保持不变。 2．能量守恒定律的理解 （1）能量守恒定律的普遍性：能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。自然界一切变化过程，小到原子核，大到宇宙天体，只要有能量转化，都遵循能量守恒。 （2）能量守恒定律包括“能量转化”和“能量转移”两个方面。 （3）永动机（不消耗能量，能够永远对外做功的机器）是不存在的，它违背了能量守恒定律，是不可能制成的。 （4）能量守恒定律的成立是无条件的，一种形式的能量减少多少，其他形式的能量就会增加多少，能量的总量保持不变。 能量转化和守恒 例题 17 关于能量转化，下列说法中正确的是（　　） A.电暖气正常工作时，主要是将电能转化为机械能 B.电风扇正常工作时，主要是将电能转化为内能 C.直流电动机可以将电能转化为机械能 D.水力发电机可以将水的电能转化为机械能 18 下列有关能量转化的说法，正确的是（　　） A.电风扇工作时，将机械能转化为电能 B.电饭煲煮饭时，将电能转化为内能 C.用电器在使用时，把其他形式的能转化为电能 D.汽油机的做功冲程是将机械能转化为内能 随练 19 下列有关能量转化的说法中正确的是（　　） A.柴油机的做功冲程，将内能转化为机械能 B.家庭中使用的电风扇工作中，主要将电能转化为内能 C.干电池对外供电时，主要将电能转化为化学能 D.太阳能电池板工作时，将化学能转化为光能 20 [多选题] （多选）关于能量转化，下列说法中正确的是（　　） A.干电池供电时主要是将化学能转化为电能 B.LED灯工作时主要将电能转化为光能 C.电风扇工作时主要将电能转化为内能 D.发电机工作时主要将机械能转化为电能 课堂小结 1、热机：利用内能做功（将内能转化为机械能）的机械； 2、四冲程内燃机的工作过程：吸气冲程、压缩冲程（将机械能转化为内能）、做功冲程（将 内能转化为机械能）、排气冲程； 3、热值：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，热值用字母q表示； 4、热值只与燃料的种类有关，与释放的热量与质量无关； 5、热值的计算：（固体或液体燃料）、（一般是气体燃料）； 6、热机效率：，表示用来做有用功的能量，表示燃料完全燃烧所释放的热量； 7、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另一个物体，而在转化和转移的过程中能量的总量保持不变。 拓展 21 如图所示为四冲程汽油机工作过程中某冲程的示意图，此冲程的名称及能量转化是（　　） A.此冲程为吸气冲程，内能转化为机械能 B.此冲程为压缩冲程，机械能转化为内能 C.此冲程为做功冲程，内能转化为机械能 D.此冲程为排气冲程，机械能转化为内能 22 下列关于热现象的说法中正确的是（　　） A.火箭使用液态氢作燃料，是因为它含有的热量多 B.汽油机的汽缸顶部有一个喷油嘴 C.热机所用燃料的化学能转化成的内能越多，效率越高 D.汽油机和柴油机均属于内燃机，工作时它们点火的方式不同 23 如图是四冲程汽油机一个工作循环中的两个冲程，下列判断正确的（　　） A.甲图为做功冲程，其能量转化情况与压活塞引燃硝化棉过程相同 B.乙图为压缩冲程，其能量转化情况与压活塞引燃硝化棉过程相同 C.甲图为吸气冲程，其能量转化情况与向瓶内打气最终瓶塞弹起的过程相同 D.乙图为排气冲程，其能量转化情况与向瓶内打气最终瓶塞弹起的过程相同 24 [多选题] 如图所示，在试管内装适量水，用橡胶塞塞住管口，将水加热至沸腾一段时间后，橡胶塞被推出，管口出现大量“白气”．根据实验情景，下列说法中正确的是（　　） A.试管内能逐渐增加，是通过做功的方式改变的 B.温度升高的过程中，水分子无规则运动的剧烈程度增加 C.管口出现大量“白气”属于汽化现象 D.水蒸气推出橡胶塞的过程中，水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能 25 [多选题] （多选）关于能量的转化和守恒，下列说法正确的是（　　） A.风力发电机发电时，将机械能转化为电能 B.电热水器给水加热时，效率可以达到100％ C.在酒精燃烧放热的过程中，内能转化为化学能 D.植物吸收太阳光进行光合作用，光能转化为化学能 26 2022年5月10日，搭载天舟四号货运飞船的长征七号运载火箭，在我国文昌航天发射场升空，成功进入预定轨道．长征七号运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有（　　） A.较大的比热容 B.较低的沸点 C.较大的热值 D.较小的质量 27 如图所示，清扫车在创建文明城市中大显身手清扫车作业过程中，给清扫车提供动力的是汽油机的________冲程，用水作为汽油机的冷却剂是利用水的________较大；清扫车某路段匀速行驶10min消耗汽油0.2kg，这些汽油完全燃烧放出的热量为________J。 28 某天然气热水器内部的水桶里注入质量20kg的冷水后，停止注水，冷水的初温度为15℃．打开热水龙头，天然气燃烧，温度升高到40℃的热水流出．注水前、后天然气表的示数分别为0062.98 m3，0063.06 m3． 已知天然气的热值为3.2×107J/m3；水的比热容c水＝4.2×103J（kg·℃）． 求：（1）注水前、后天然气热水器一共消耗了多少m3的天然气？ （2）假如消耗的天然气全部完全燃烧可以放出多少热量？ （3）注水前、后热水器内20kg的水吸收了多少热量？ （4）请估算该热水器的热效率．（结果保留两位有效数字） 1 高小思的专属讲义 . 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第02讲_内能的利用 辅导讲义（解析版） 主讲内容 热机 热机的效率 能量的转化和守恒 第02讲_内能的利用 [解析版] 课前小测 1 [多选题] 下列说法中正确的是（　　） A.温度为0℃的物体也有内能 B.物体的温度越高，所含的热量就越多 C.物体内能的改变一定是通过做功来实现的 D.一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容不变 2 [多选题] （多选）小莉根据表中的数据，得出以下四个结论，其中正确的是（　　） A.不同物质的比热容可能相等 B.同种物质在不同状态下比热容一定相等 C.质量相等的铜块和铝块，降低相同的温度，铜块放出的热量一定少 D.初温相等的酒精和砂石，吸收相等的热量后，砂石的末温可能比酒精的末温低 3 用两个相同的电加热器分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，两液体的温度随时间变化关系图象如图所示，下列说法正确的是（　　） A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容 B.乙液体的比热容大于甲液体的比热容 C.升高相同的温度，甲液体的加热时间比较长 D.加热相同的时间，甲液体升高的温度小于乙液体 4 [多选题] (多选)下列说法中正确的是（　　） A.打开酒精灯的盖子一段时间后，附近的同学闻到了酒精味，说明酒精分子是运动的 B.50ml水和50ml酒精混合后总体积小于100ml，说明水和酒精的分子间有间隙 C.压缩钢板时很费力，说明钢板分子间只有相互作用的斥力而没有引力 D.吸收相同的热量时，比热容大的物体比比热容小的物体温度升高得多 5 某同学设计了一个实验“探究质量相同的不同物质在升高相同温度时，吸收的热量多少是否相同”，其部分装置如图所示，甲、乙两图中，除杯内分别装的是水和煤油外，其余实验器材都相同。请根据实验，请完成下列问题： （1）取相同________（选填“质量”或“体积”）的水和煤油分别倒入两只烧杯中，按图所示组装好器材。 （2）观察并记录加热前两支温度计所测的液体的初温度t1，为使两液体升高的温度相同，分别预先设定好两液体加热的末温度t2。 （3）点燃酒精灯，分别同时给两液体加热，同时用秒表记下加热的开始时间。加热时用搅拌器缓慢的搅拌。 （4）当一种液体温度达到________，停止加热，同时________，计算该液体加热的时间t。对另一种液体做同样的观察、操作和记录。 知识图谱 课程目标 1．了解四冲程汽油机的工作原理 2．理解热值的概念辨析及简单计算 3．认识机械效率，掌握机械效率的简单计算 4．知道各种形式的能量是可以相互转化的且能量的总量是保持不变的 课堂引入 你知道瓦特与第一台实用蒸汽机的故事么？那你知道蒸汽机的主要动力来源是什么吗？ 热机 知识精讲 一．热机 1．探究：内能做功过程中能量的转化 1．过程：用酒精灯加热至水沸腾。 2．现象：水沸腾后，软木塞飞出，管口有白气产生。 3．结论：酒精燃烧，化学能转化为水和水蒸气的内能，水蒸气对软木塞做功，又将内能转化为机械能。 2．热机 （1）定义：利用内能做功（将内能转化为机械能）的机械称为热机； （2）分类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等； （3）热机工作时的能量转化（）。 3．内燃机 燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机。内燃机分为汽油机和柴油机两大类。 二．汽油机 1．构造：汽油机所用的燃料是汽油，下图是四冲程汽油机的实物图和结构示意图。 2．工作原理 汽油在气缸里面燃烧时生成高温高压的燃气，推动活塞做功。活塞移动带动曲轴转动。 3．工作过程 （1）冲程：活塞从气缸的一端运动到另一端的过程； （2）过程 4．理解 汽油机的工作过程是一个往复的过程。四冲程汽油机在一个工作循环中有四个冲程，活塞往复运动两次，曲轴和飞轮转动两周。汽油机在工作时只有做功冲程使机车获得动力，其他三个冲程均为辅助冲程，依靠安装在曲轴上飞轮的惯性来完成。 三．柴油机 1．结构 2．工作原理 利用气缸内柴油燃烧所产生的高温高压的气体推动活塞做功。 3．工作过程：和汽油机相似 4．柴油机和汽油机的对比分析 热机及其工作过程 例题 6 [多选题] （多选）如图甲、乙是两个演示实验的示意图，图甲所示的是在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团硝化棉，用力把活塞迅速下压，棉花燃烧起来；图乙所示的是给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动塞子迅速冲出试管口。图丙、丁所示的是内燃机的两个工作冲程。下列说法中正确的是（　　） A.图甲下压活塞的过程中，筒内气体内能不变 B.图乙塞子冲出试管口的过程中，水蒸气的内能转化为塞子的机械能 C.图丙内燃机的工作冲程与图甲下压活塞的过程，能量转化是一致的 D.图丁内燃机的工作冲程与图乙塞子冲出管口的过程，能量转化是一致的 7 如图所示，图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图。D图是_______冲程，图E、F是演示实验的示意图，与D图原理相同的是_______图所示的演示实验（选填字母）。 A．　B．　C． D．　E．　F． 随练 8 把一薄壁金属管固定在支架上，金属管中装一些酒精，然后用软木塞塞紧。用橡皮条缠绕在金属管上，迅速来回拉动橡皮条，过一会儿会看到软木塞被顶开，如图所示。下列说法正确的是（　　） A.来回拉动橡皮条，使金属管的温度升高，这是通过热传递方式改变金属管的内能 B.酒精温度升高，这是通过做功方式改变酒精内能 C.酒精蒸气将木塞顶开的过程，酒精蒸气的内能减小 D.酒精蒸气将木塞顶开的过程，酒精蒸气的机械能转化为木塞的内能 9 如图所示，是四冲程汽油机工作过程中某一冲程的示意图，此冲程的名称及能量转化是（　　） A.吸气冲程，机械能转化为内能 B.压缩冲程，机械能转化为内能 C.做功冲程，内能转化为机械能 D.排气冲程，内能转化为机械能 汽油机和柴油机的比较 例题 10 下列说法错误的是（　　） A.温度越高，构成物体的大量分子无规则运动越剧烈 B.实验表明，减少物体的内能可以做功 C.柴油机和汽油机的工作原理完全相同 D.研究数据表明，蒸汽机的效率低，柴油机的效率高 11 下面关于汽油机与柴油机的说法中，不正确的是（　　） A.汽油机和柴油机使用的燃料不同 B.汽油机采用点燃式点火，柴油机采用压燃式点火 C.汽油机气缸顶部有个火花塞，柴油机气缸顶部有个喷油嘴 D.汽油机与柴油机除使用的燃料不同外，在构造上完全相同 随练 12 关于热机，下列说法中错误的是（　　） A.汽油机的效率高于蒸汽机的效率 B.汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞 C.热机功率越大，它做功越快 D.热机效率越高，它将内能转化为机械能的比例越大 13 阅读下面的短文，回答问题。 汽油机与柴油机谁的热机效率高？ 内燃机的活塞在汽缸里做往复运动时，活塞顶部离开汽缸盖最近时的位置，叫作上止点；活塞顶部离开汽缸盖最远时的位置，叫作下止点。上、下止点的距离叫作活塞行程，简称冲程。活塞在下止点时，活塞上面的空间叫作“汽缸总容积”；活塞在上止点时，活塞上面的空间叫作“燃烧室容积”；汽缸总容积与燃烧室容积的比值叫作“压缩比”。 压缩比表示空气（或燃料混合物）在汽缸中被压缩的程度。压缩比越大，汽缸内气体压缩后的压强越大，温度越高。压缩比是内燃机的主要技术规格之一，汽油机和柴油机的压缩比是不同的。例如：上海生产的165型汽油机的压缩比是6，压缩终了时的压强约为106Pa，温度可达到430℃；东风195型柴油机的压缩比是20，压缩终了时的压强约为3×106Pa～4×106Pa，温度可达到500℃～700℃。压缩比越大，热机效率就越高。 在汽油机里，吸入汽缸内的是燃料混合物，由汽化器把空气和汽油按一定比例进行均匀混合雾化而成，燃料混合物被压缩后，用火花塞点火引爆。汽油机的压缩比在5～8之间，不能任意提高。因为压缩比过大，压缩终了时的气体温度太高，密度太大，使点火时气体的燃烧太剧烈，会造成某一局部压力增长太快，对汽缸和活塞产生巨大的冲击力，发出很大的响声和震动，这种现象叫作“爆震”。发生爆震不仅对机件保养不利，而且使功率显著降低，经济性能大为恶化。 柴油机的点火方式与汽油机不同，当压缩冲程快结束前，由喷油嘴喷出雾状柴油，会自动着火。由于柴油机汽缸里压缩的只是纯空气，没有“爆震”问题，提高压缩比不受此限制。但由于汽缸、活塞等部件能承受的压力限制，柴油机的压缩比也不能过大，通常限制在12～20之间。与汽油机相比，柴油机的热机效率更高一些，其自重也比同样功率的汽油机要大些。 请根据上述材料，回答下列问题： 热机的效率 知识精讲 一．燃料的热值 1．燃料燃烧时的能量转化 燃料的燃烧是一种化学反应，燃烧过程中，储存在燃料中的化学能被释放出来，加热物体，转变成内能。 2．燃料的热值 （1）定义：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，热值用字母q表示； （2）单位：焦每千克，符号是。 （3）物理意义：表示燃料燃烧时放热的本领。 （4）理解：热值只与燃料的种类有关，与释放的热量和质量无关；只有在完全燃烧时放出的热量与其质量之比才是燃料的热值，用没完全燃烧放出的热量计算出的热值比实际值小。 3．热值的计算 根据热值的定义可以推导出质量为m（或体积为V）的某种燃料完全燃烧时放出的热量的计算公式。 （1）固体和液体：（表示热量，表示热值，表示燃料的质量）； （2）气体：Q=Vq，（Q表示热量（J），q表示热值( J/m3 )，V表示体积（m3）） 二．热机的效率 燃料很难完全燃烧，放出的热量往往比按热值计算出的要小，而且有效利用的热量又比放出的热量要小。如下图所示，真正能转变为对外做有用功的能量只燃料燃烧时所释放能量的一部分。 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：，其中表示用来做有用功的能量，表示燃料完全燃烧放出的能量。 3．物理意义：热机的效率表示使用热机时对燃料的利用率的高低，因此热机的效率是描述热机性能的一个重要指标。 4．一般热机的效率：蒸汽机:6﹪~15﹪、汽油机：20﹪~30﹪、柴油机：30﹪~40﹪。 5．提高热机效率的方法： （1）使燃料充分燃烧; （2）尽量减少各种热量损失； （3）在热机的设计和制造上采用先进的技术； （4）注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的能量。 热值的定义 例题 14 [多选题] 下列说法中正确的是（　　） A.沿海地区昼夜温差相对较小，主要原因与水的比热容较大有关 B.长时间压在一起的铅板和金板互相渗入，这种现象说明分子间存在引力作用 C.两种燃料比较，热值大的燃料完全燃烧时放出的热量多 D.在四冲程内燃机中，做功冲程的功能是将内能转化为机械能 15 下列说法中正确的是（　　） A.热值大的燃料完全燃烧，放出的热量一定多 B.物体的温度不变，它的内能一定不变 C.物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量 D.燃料燃烧的越充分，燃料的热值越大 热值及效率的计算 例题 16 某校每天要将1000 kg的温度为20℃的水烧开供师生饮用。已知干木柴的热值，水的比热容，在标准大气压下，水的沸点为100℃。 （1）把这些水烧开需要吸收多少热量？ （2）若烧开水的炉子用干木柴作燃料，每天至少需要完全燃烧多少干木柴？ 17 2022年北京冬奥会和冬残奥会即将开幕，在比赛期间所有冬奥场馆将全部使用“绿电”，（“绿电”是指在发电过程中，二氧化碳排放量为零或趋近于零，比火力发电等其他方式对环境的影响大幅度减小）．这将是奥运史上首次实现全部场馆100%绿色电能供应，预计消耗“绿电”约4×108kWh，可以节约1.28×108kg标准煤，减排二氧化碳3.2×108kg．若所节约的标准煤完全燃烧，则放出的热量约为（q标准煤约为2.9×107J/kg） A.3.7×1015J B.9.3×1015J C.3.7×1016J D.9.3×1016J 能量的转化和守恒 知识精讲 一．能量的形式 举高的重锤具有重力势能 运动的水具有动能 拉弯的弓具有弹性势能 各种食物具有化学能 太阳具有光能 地热池具有内能 二．能量的转化和转移 1．能量转化的现象 太阳能转化为内能 太阳能转化为化学能 内能转化为机械能 化学能转化为内能 电能转化为机械能 机械能转化为声能 2．归纳 （1）不同形式的能量可以在一定条件下相互转化，如图所示 （2）能量转化的过程是一种形式的能转化为其他形式能的过程； （3）能量转移是指能量的形式不变，但能量的载体发生变化，从一个物体转移到另一个物体。 三．能量守恒定律 1．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另一个物体，而在转化和转移的过程中能量的总量保持不变。 2．能量守恒定律的理解 （1）能量守恒定律的普遍性：能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。自然界一切变化过程，小到原子核，大到宇宙天体，只要有能量转化，都遵循能量守恒。 （2）能量守恒定律包括“能量转化”和“能量转移”两个方面。 （3）永动机（不消耗能量，能够永远对外做功的机器）是不存在的，它违背了能量守恒定律，是不可能制成的。 （4）能量守恒定律的成立是无条件的，一种形式的能量减少多少，其他形式的能量就会增加多少，能量的总量保持不变。 能量转化和守恒 例题 18 关于能量转化，下列说法中正确的是（　　） A.电暖气正常工作时，主要是将电能转化为机械能 B.电风扇正常工作时，主要是将电能转化为内能 C.直流电动机可以将电能转化为机械能 D.水力发电机可以将水的电能转化为机械能 19 下列有关能量转化的说法，正确的是（　　） A.电风扇工作时，将机械能转化为电能 B.电饭煲煮饭时，将电能转化为内能 C.用电器在使用时，把其他形式的能转化为电能 D.汽油机的做功冲程是将机械能转化为内能 20 杭州亚运会期间，如图所示的“智能太阳能座椅”不仅提供了舒适的座位，还使用了太阳能面板，可实现无线充电，可支持座椅下的蓝牙音箱播放歌曲，可支持座椅上的LED灯在有需要时亮起。其中将其它形式能转化为电能的装置是（　　） A.手机 B.LED灯 C.蓝牙音箱 D.太阳能面板 21 [多选题] （多选）下列说法正确的是（　　） A.晶体在熔化过程中，吸收热量，温度不变 B.通过技术改进，热机效率可达100% C.用酒精灯烧水时，热损失很大，但酒精的热值不变 D.水壶里的水烧开时，水蒸气把壶盖顶起，机械能转化为内能 随练 22 下列有关能量转化的说法中正确的是（　　） A.柴油机的做功冲程，将内能转化为机械能 B.家庭中使用的电风扇工作中，主要将电能转化为内能 C.干电池对外供电时，主要将电能转化为化学能 D.太阳能电池板工作时，将化学能转化为光能 23 [多选题] （多选）关于能量转化，下列说法中正确的是（　　） A.干电池供电时主要是将化学能转化为电能 B.LED灯工作时主要将电能转化为光能 C.电风扇工作时主要将电能转化为内能 D.发电机工作时主要将机械能转化为电能 24 [多选题] （多选）下列说法中正确的是（　　） A.通常内燃机的效率比蒸汽机的效率高 B.热机的效率越高，所做的有用功就越多 C.科技不断进步，永动机必将能够制造出来 D.在一定条件下，不同形式的能量可以相互转化 25 地球上，海水朝夕涨落，江河日夜奔腾；有时微风拂面，有时狂风劲吹。从能量的角度来看，自然界的流水和风都是具有大量机械能的天然资源。我们的祖先很早就开始利用水能和风能了。请你举一个人类利用水能或风能的实例：________。（如：用水流冲击水轮转动，用来汲水、磨粉；船靠风力鼓起帆来推动它们航行。） 课堂小结 1、热机：利用内能做功（将内能转化为机械能）的机械； 2、四冲程内燃机的工作过程：吸气冲程、压缩冲程（将机械能转化为内能）、做功冲程（将 内能转化为机械能）、排气冲程； 3、热值：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，热值用字母q表示； 4、热值只与燃料的种类有关，与释放的热量与质量无关； 5、热值的计算：（固体或液体燃料）、（一般是气体燃料）； 6、热机效率：，表示用来做有用功的能量，表示燃料完全燃烧所释放的热量； 7、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另一个物体，而在转化和转移的过程中能量的总量保持不变。 拓展 26 如图所示为四冲程汽油机工作过程中某冲程的示意图，此冲程的名称及能量转化是（　　） A.此冲程为吸气冲程，内能转化为机械能 B.此冲程为压缩冲程，机械能转化为内能 C.此冲程为做功冲程，内能转化为机械能 D.此冲程为排气冲程，机械能转化为内能 27 下列关于热现象的说法中正确的是（　　） A.火箭使用液态氢作燃料，是因为它含有的热量多 B.汽油机的汽缸顶部有一个喷油嘴 C.热机所用燃料的化学能转化成的内能越多，效率越高 D.汽油机和柴油机均属于内燃机，工作时它们点火的方式不同 28 如图是四冲程汽油机一个工作循环中的两个冲程，下列判断正确的（　　） A.甲图为做功冲程，其能量转化情况与压活塞引燃硝化棉过程相同 B.乙图为压缩冲程，其能量转化情况与压活塞引燃硝化棉过程相同 C.甲图为吸气冲程，其能量转化情况与向瓶内打气最终瓶塞弹起的过程相同 D.乙图为排气冲程，其能量转化情况与向瓶内打气最终瓶塞弹起的过程相同 29 [多选题] 如图所示，在试管内装适量水，用橡胶塞塞住管口，将水加热至沸腾一段时间后，橡胶塞被推出，管口出现大量“白气”．根据实验情景，下列说法中正确的是（　　） A.试管内能逐渐增加，是通过做功的方式改变的 B.温度升高的过程中，水分子无规则运动的剧烈程度增加 C.管口出现大量“白气”属于汽化现象 D.水蒸气推出橡胶塞的过程中，水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能 30 [多选题] （多选）关于能量的转化和守恒，下列说法正确的是（　　） A.风力发电机发电时，将机械能转化为电能 B.电热水器给水加热时，效率可以达到100％ C.在酒精燃烧放热的过程中，内能转化为化学能 D.植物吸收太阳光进行光合作用，光能转化为化学能 31 2022年5月10日，搭载天舟四号货运飞船的长征七号运载火箭，在我国文昌航天发射场升空，成功进入预定轨道．长征七号运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有（　　） A.较大的比热容 B.较低的沸点 C.较大的热值 D.较小的质量 32 如图所示，清扫车在创建文明城市中大显身手清扫车作业过程中，给清扫车提供动力的是汽油机的________冲程，用水作为汽油机的冷却剂是利用水的________较大；清扫车某路段匀速行驶10min消耗汽油0.2kg，这些汽油完全燃烧放出的热量为________J。 33 某天然气热水器内部的水桶里注入质量20kg的冷水后，停止注水，冷水的初温度为15℃．打开热水龙头，天然气燃烧，温度升高到40℃的热水流出．注水前、后天然气表的示数分别为0062.98 m3，0063.06 m3． 已知天然气的热值为3.2×107J/m3；水的比热容c水＝4.2×103J（kg·℃）． 求：（1）注水前、后天然气热水器一共消耗了多少m3的天然气？ （2）假如消耗的天然气全部完全燃烧可以放出多少热量？ （3）注水前、后热水器内20kg的水吸收了多少热量？ （4）请估算该热水器的热效率．（结果保留两位有效数字） 答案解析 课前小测 1 [多选题] 【答案】 A D 【解析】 暂无解析 2 [多选题] 【答案】 A C D 【解析】 、从表中信息可知，煤油和冰的比热容相同，故正确。 、从表中信息可知，水和冰状态不同，它们的比热容也不同，故错误。 、从表中信息可知，铜的比热容比铝小，故质量相等的铜块和铝块，降低相同的温度，铜块放出的热量一定少，故正确。 、初温相等的酒精和砂石，吸收相等的热量后，因为无法比较质量，故砂石的末温可能比酒精的末温低，故正确。 3 【答案】 B 【解析】 AB．根据Q吸＝cmΔt可知，在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下，谁的温度升高得多，它的比热容就小，由图可知在其它条件相同时，甲液体升高的温度较高，所以甲液体的比热容小于乙液体的比热容，故A错误，B正确； C．由图象可以看出，升高相同的温度，乙的加热时间长，乙吸收的热量多，故C错误； D．由图象可以看出，当加热时间相同时，即吸收的热量相同时，甲液体升高的温度大于乙液体升高的温度，故D错误。 4 [多选题] 【答案】 A B 【解析】 、打开酒精灯的盖子一段时间后，附近的同学闻到了酒精味，说明酒精分子在不停地做无规则运动，故正确； 、水和酒精混合后总体积小于，说明水和酒精的分子间有间隙，故正确； 、压缩钢板时很费力，说明钢板分子间有相互作用的斥力很大，引力很小，故错误； 、吸收相同的热量时，比热容大的物体比比热容小的物体温度升高得少，故错误。 5 【答案】 （1）质量 （4）t2；记下加热结束时间 【解析】 （1）因实验是为了探究“质量相同的不同物质在升高相同温度时，吸收的热量多少是否相同”，所以要控制液体的质量相同； （4）为了保证液体升高的温度相等，已经预设好了加热过程中将液体加热到t2。 计算某个过程经历的时间时，应该是记录过程中的末时刻减去初时刻（一般为0）。所以，为了计算加热过程用的时间，应该是记下加热结束时间（时刻），再进行计算。 热机 热机及其工作过程 例题 6 [多选题] 【答案】 B C D 【解析】 、图甲所示，在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉，迅速向下压活塞，由于压缩玻璃筒内的空气对其做功，使得空气的内能增加，温度升高，故是将机械能转化为内能的过程，丙图中，内燃机两门都关闭，活塞向上运动，所以是压缩冲程，此冲程机械能转化内能；图丙内燃机的工作冲程与图甲下压活塞的过程，能量转化是一致的，故错误，正确； 、图乙所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾一段时间以后，塞子被试管内水蒸气推出，即该过程中消耗水蒸气的内能，产生机械能，故是将内能转化为机械能的过程，丁图中，内燃机两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，所以是做功冲程，即此过程中将燃气的内能转化为活塞的机械能，图丁内燃机的工作冲程与图乙塞子冲出管口的过程，能量转化是一致的，故正确。 故选：。 7 【答案】 做功；F 【解析】 A图中，排气门开启，活塞向上运动，气体流出汽缸，是排气冲程； B图中，进气门开启，活塞向下运动，气体流入汽缸，是吸气冲程； C图中，两气门都关闭，活塞向上运动，汽缸容积变小，是压缩冲程，此冲程将机械能转化为内能； D图中，两气门都关闭，活塞向下运动，汽缸容积变大，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能。 E图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程；F图对试管中的水加热，加快水的蒸发，使试管中水的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能；汽油机的做功冲程中将内能转化为机械能，因此与做功冲程原理相同的是F实验。 随练 8 【答案】 C 【解析】 暂无解析 9 【答案】 C 【解析】 如图，进气门和排气门都是关闭的，活塞下行，因此是做功冲程，做功冲程中内能转化为机械能，故C正确。 故选：C。 汽油机和柴油机的比较 例题 10 【答案】 C 【解析】 A、分子的热运动与温度有关，物体的温度越高，构成物体的大量分子做无规则运动越剧烈，故A正确； B、外界对物体做功，物体内能增加，物体对外做功内能减小，故B正确； C、汽油机气缸顶部有个火花塞，柴油机气缸顶部有个喷油嘴，柴油机采用压燃式点火，汽油机采用点燃式点火，所以柴油机和汽油机的工作原理不完全相同，故C错误； D、蒸汽机的燃料是在机器的外部燃烧，热损失最多，效率最低；汽油机的汽油在汽缸内部燃烧，热损失相对较少，效率较高，故D正确。 故选：C。 11 【答案】 D 【解析】 A、汽油机和柴油机使用的燃料不同，汽油机使用汽油，柴油机使用柴油，该选项说法正确，不符合题意； B、汽油机采用点燃式点火，柴油机采用压燃式点火，该选项说法正确，不符合题意； C、汽油机气缸顶部有个火花塞，柴油机气缸顶部有个喷油嘴，该选项说法正确，不符合题意； D、汽油机与柴油机除使用的燃料不同外，在构造上也不相同，该选项说法不正确，符合题意。 故选：D。 随练 12 【答案】 B 【解析】 A、蒸汽机的燃料是在机器的外部燃烧，热损失最多，效率最低；汽油机的汽油在汽缸内部燃烧，热损失相对较少，效率较高，故A正确； B、汽油机有火花塞，而柴油机有喷油嘴，故B错误； C、热机做功越快，表示热机的功率越大，故C正确； D、热机效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，热机效率越高，比值越大，内能转化为机械能的比例越大，故D正确。 13 【答案】 暂无答案 【解析】 暂无解析 热机的效率 热值的定义 例题 14 [多选题] 【答案】 A D 【解析】 A．沿海地区水多，内陆地区水少、沙石多．因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得沿海地区昼夜的温差小，故A正确； B．物质的分子是不停地做无规则运动的，不同的物质在相互接触时，彼此进入对方的现象属于扩散现象．铅板和金板于分子的无规则运动，彼此进入对方的现象属于扩散现象，故B错误； C．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量不一定越多，因放出的热量还与燃料的质量有关，故C错误； D．内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，将机械能转化为内能的是压缩冲程，将内能转化为机械能的是做功冲程，故D正确． 15 【答案】 C 【解析】 暂无解析 热值及效率的计算 例题 16 【答案】 （1） （2）28 kg 【解析】 （1）水吸收的热量： ； （2）由题知，干木柴完全燃烧的热量， 由可得需要干木柴的质量： 。 17 【答案】 A 【解析】 节约的标准煤的质量，标准煤的热值； 标准煤完全燃烧放出的热量：。 能量的转化和守恒 能量转化和守恒 例题 18 【答案】 C 【解析】 暂无解析 19 【答案】 B 【解析】 、电风扇工作时，消耗电能，使电风扇转动，得到的是机械能，故错误； 、电饭煲煮饭时，将电能转化为内能，故正确； 、用电器在使用时，把电能转化为其他形式的能，故错误； 、汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能，故错误。 20 【答案】 D 【解析】 暂无解析 21 [多选题] 【答案】 A C 【解析】 A、晶体在熔化过程中吸收热量，温度不变，故A正确； B、由于燃料燃烧放出的能量，由于摩擦阻力和尾气带走热量，不可能全部转化为机械的有用功，总有一部分能量损失，所以热机的效率总是小于100%，故B错误； C、酒精灯烧水时，热损失很大，但酒精的热值与热损失无关，热值不变，故C正确； D、水壶里的水烧开时，水蒸气把壶盖顶起，是内能转化为机械能，故D错误。 故选：AC。 随练 22 【答案】 A 【解析】 A．柴油机工作时，压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能，故A正确； B．电风扇工作时，大部分电能转化为机械能，部分电能转化为内能，故B错误； C．干电池对外供电时，消耗电池内的化学能，获得电能供用电器使用，所以干电池供电时是将化学能转化为电能，故C错误； D．太阳能电池板正常工作时，将光能转化为电能，为用电器提供电能，故D错误。 23 [多选题] 【答案】 A B D 【解析】 A、干电池给灯泡供电时，将化学能转化为电能，故A正确； B、LED灯是用电器，工作时主要将电能转化为光能，故B正确； C、电风扇的主要部件是电动机，电动机工作时，将电能主要转化为机械能，少部分电能转化为内能，故C错误； D、发电机的工作原理是电磁感应现象，发电机工作时主要将机械能转化为电能，故D正确。 故选：ABD。 24 [多选题] 【答案】 A D 【解析】 A、内燃机中，燃料在汽缸内燃烧，而且燃料与空气混合充分，燃烧得比较完全，因此内燃机的效率比蒸汽机更高，故A正确； B、热机的效率越高，但总功不确定，因此所做的有用功不一定多，故B错误； C、永动机是不消耗能量而能永远对外做功的机器，根据能量守恒定律表明，永动机是不可能制成的，故C错误； D、自然界中存在不同形式的能量，在一定条件下各种不同形式的能量间可以相互转化，故D正确。 故选：AD。 25 【答案】 人类利用水的重力势能进行水力发电 【解析】 人类利用水的重力势能进行水力发电。 拓展 26 【答案】 B 【解析】 暂无解析 27 【答案】 D 【解析】 A、火箭使用液态氢作燃料，是因为它的热值大，故A错误； B、汽油机汽缸顶部有一个火花塞，柴油机汽缸顶部是一个喷油嘴，故B错误； C、热机效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出能量的比值，故C错误； D、汽油机和柴油机均属于内燃机，工作时汽油机是点燃式，柴油机是压燃式，故D正确。 28 【答案】 B 【解析】 AC．甲图中进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，故甲图为做功冲程，将内能转化为机械能；压活塞引燃硝化棉过程是将机械能转化为内能，向瓶内打气最终瓶塞弹起的过程是内能转化为机械能，故AC错误； BD．乙图中进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，故乙图为压缩冲程，将机械能转化为内能，故B正确，D错误。 29 [多选题] 【答案】 B D 【解析】 A．试管内的内能增加，是由于酒精灯加热，使得试管内温度升高，通过热传递使得内能增加，故A错误； B．水温逐渐升高，试管内的内能增加，水分子无规则运动的剧烈程度增加，故B正确； C．水蒸气对外做功，推出橡胶塞，同时内能减小，温度降低，液化成小水滴，形成白气，故C错误； D．水蒸气推出橡胶塞的过程中，水蒸气对外做功，推出橡胶塞，同时内能减小，温度降低，水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能，故D正确． 30 [多选题] 【答案】 A D 【解析】 A．风力发电机发电时，消耗机械能，产生电能，将风的机械能转化为电能，故A正确； B．电热水器给水加热时，一定存在能量的损失，其效率不可能达到100%，故B错误； C．酒精燃烧时，化学能减少，内能增加，故是将化学能转化为内能的过程，故C错误； D．植物吸收太阳光进行光合作用，消耗光能，产生化学能，将光能转化为化学能，故D正确。 31 【答案】 C 【解析】 A．比热容是表示物质吸热或散热能力的物理量．比热容大表示吸热或散热能力强．故A不符合题意； B．沸点是液体沸腾时的温度．沸点低说明该液体容易沸腾．故B不符合题意； C．热值是燃料的一种特性，热值大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，释放的热量更多．运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，是因为液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，能够释放更多的热量，故C符合题意； D．物体所含物质多少叫做质量．质量小表示所含物质较少．故D不符合题意． 32 【答案】 做功 【解析】 清扫车工作时，做功冲程中将内能转化为机械能，给清扫车提供动力； 水做汽油机的冷却剂是因为水的比热容较大，相同质量的水和其他物质相比，升高相同的温度，水吸收的热量多； 这些汽油完全燃烧放出的热量：。 33 【答案】 （1）注水前、后天然气热水器一共消耗的天然气：\(V=0063.06{{\mathrm{m}}^{3}}-0062.98{{\mathrm{m}}^{3}}=0.08{{\mathrm{m}}^{3}}\)， （2）天然气全部完全燃烧可以放出热量： \(Q_放=qV=3.2\times\mathrm{1}\mathrm{0}\mathrm{^7}\mathrm{J}\mathrm{/}\mathrm{m}\mathrm{^3}\times\mathrm{0}\mathrm{.}\mathrm{0}\mathrm{8}\mathrm{m}\mathrm{^3}=\mathrm{2}\mathrm{.}\mathrm{5}\mathrm{6}\times\mathrm{1}\mathrm{0}\mathrm{^6}\mathrm{J}\)； （3）20kg的水吸收的热量： Q吸＝c水m水Δ\(t=4.2\times {{10}^{3}}\mathrm{J}/(\mathrm{kg}\cdot \unicode{0x2103})\times 20\mathrm{kg}\times (40\unicode{0x2103}-15\unicode{0x2103})=2.1\times {{10}^{6}}\mathrm{J}\)； （4）该热水器的热效率： \(\eta =\frac{{{Q}_{\unicode{0x5438}}}}{{{Q}_{\unicode{0x653E}}}}\times 100\% =\frac{2.1\times {{10}^{6}}\mathrm{J}}{2.56\times {{10}^{6}}\mathrm{J}}\approx 82\% \)。 【解析】 暂无解析 1 高小思的专属讲义 . 学科网（北京）股份有限公司 $$