内容正文:
…“可新可我
8
第二章改变世界的热机
第1节热机
【边学边练】
知识点一利用内能来做功
1.下列示例中属于利用内能来做功的是
A.用高炉熔化铁块
B.用热水袋取暖
C.火箭点火发射
D.用电热水器给水加热
2.如图所示是探究热机的基本工作原理:
(1)酒精燃烧过程,将燃料的
能转化为
能。
(2)热传递过程,给试管中的水加热,水的内能
,温度升
高,水沸腾产生大量的水蒸气。
(3)水蒸气对外做功的过程中,水蒸气的内能转化为小风车的
能。水蒸
气本身的内能
,温度
,水蒸气
成白雾。
知识点二热机
3.下列机械不属于热机的是
A.发电机
B.蒸汽机
C.火箭
D.内燃机
4.下列关于热机的说法错误的是
A.热机是把机械能转化为内能的发动机
B.热机的应用促进了人类社会的巨大进步
C.蒸汽机、内燃机都属于热机
D.利用内能来做功的机器叫热机
5.人们利用热机的目的是获得
能。
知识点三形形色色的热机
6.现代热机种类繁多,构造各异,如生活中应用的
在航天航空
中已经使用更加高效的
和
【随堂小测】
1.下列我国的“大国重器”中属于热机的是
A.歼-20战机的涡扇-15煤油发动机B.新一代高铁的永磁同步牵引电机
C.天宫空间站装备的霍尔推进器
D.白鹤滩水电站的水轮发电机组
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2.关于热机的能量转化过程,下列说法正确的是
A.将势能转化为动能
B.将机械能转化为化学能
C.将内能转化为机械能
D.主要目的是通过热传递改变内能
3.下列现象中,利用内能来做功的是
()
A.冬天在户外时两手相搓一会儿就暖和B.刀在砂轮的高速摩擦之下溅出火花
C.在烈日之下柏油路面被晒熔化了
D.火箭在“熊熊烈火”的喷射中冲天而起
4.(易错题)关于如图所示实验的说法,错误的是
A.试管口出现的白雾是液化的结果
B.该实验基本能反映热机的工作原理
C.木塞冲出的过程机械能转化为内能
D.该实验可以说明做功能改变物体的内能
5.热机的工作过程可以概括为:①工作物质获得内能,膨胀做功,把一部分内能转化
为机械能:②燃料燃烧释放出内能:③内能传递给工作物质:④工作物质内能减
少,温度降低。按工作过程排列,其顺序正确的是
(
A.①②3④
B.③2④①
C.②3①④
D.②①④3
6.古希腊数学家希罗发明的“汽转球”被誉为最早的蒸汽机。它由一
个装有水的密闭锅与一个空心球组成,两部分通过两根空心管连接
在一起,球两旁有两根出气管,如图所示。在锅底加热使水沸腾,通
过
方式增加水的内能,产生的水蒸气由空心管进人球中,
球两旁的出气管喷出水蒸气使球体快速转动,这是水蒸
气的
能转化为球体
能的过程。
7.制作热风车:
把易拉罐剪开,做成一个如图所示的热风车。下边放一支点燃的蜡烛,风车就会
转起来。请你用能量的转化来解释这个实验。这和热机有类似之处吗?
8的热值没有关系,故C错误:燃料燃烧放出
热量的多少不仅与燃料的热值大小有关,
0出-会经宁×-君kB运
还与燃料的质量以及燃烧程度有关,故D
确。故选B。
错误。
2.C3.A
4.C
4.(1)秒表、天平(2)加热时间转换
5.变慢减少热传递
(3)质量(4)水982.1×103(5)6×10
6.做功升高热传递
5.解:(1)水吸收的热量:
7.解:(1)10kg汽油完全燃烧产生的热量:
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×
Q=m牧9牧=10kg×4.6×107J/kg=
2kg×(100℃-20℃)=6.72×103J:
4.6×10J:
(2)天然气完全燃烧放出的热量:
(2)因为氢气完全燃烧放出的热量和
Q做=q=4.0×107J/m3×0.048m3=
10kg汽油完全燃烧产生的热量相等,所以
1.92×106J:
需要氢气的质量:
(3)该同学家天然气灶的效率:
m氢=
Q_Q=4.6×10】≈3.3kg。
_Q题-6.72×10」-35%。
q气9氧1.4×103J/kg
Qt1.92×10°J
答:(1)汽油完全燃烧产生的热量是4.6×
答:(1)水吸收的热量是6.72×10°J:
10J:
(2)天然气放出的热量是1.92×10°J:
(2)需要3.3kg氢气。
(3)该同学家天然气灶的效率为35%。
第3节
比热容
第二章改变世界的热机
【边学边练】
第1节热机
1.D2.D
【边学边练】
3.6.6×104大【解析】溶剂升温10℃需
1.c
要吸收的热量:Q城=cm△1=2.2×
2.(1)化学内(2)增加
(3)机械减少
103J/(kg·℃)×3kg×10℃=6.6×
降低液化
10J。和其他一般液体比较,水的比热容较
3.A4.A
大。相同质量的水和其他液体,降低相同
5.机械
温度水放出的热量多,因此用热水对溶剂
6.汽油机
柴油机喷气发动机火箭发
进行加热。
动机
【随堂小测】
【随堂小测】
1.B【解析】甲、乙两物体的质量之比为3:
1.A2.C3.D4.C5.C
4,甲、乙的比热容之比为1:2:由Q=cm△1
6.热传递内机械【解析】在锅底加热
得甲、乙两物体吸收的热量之比为
使水沸腾,这是通过热传递的方式增加水
Q
的内能。球两旁喷出水蒸气使球体快速转
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动,是水蒸气的内能转化为球体的机械能
答:(1)这台汽油机在1s内对外做功
的过程。
25次;
7.答:蜡烛燃烧时,将化学能转化为内能:蜡
(2)这台汽油机的功率为3.75×10W。
烛燃烧使空气受热后,温度升高,密度减
第3节热机效率
小而上升,推动风车转动,此过程将内能
【边学边练】
转化为机械能:热机工作过程中,首先将
1.D2.D3.D4.D
燃料的化学能转化为内能,然后内能转化
5.低高
为机械能,本实验中的热风车和热机有类
6.170015%
似之处。
【随堂小测】
第2节内燃机
1.C2.B3.C
【边学边练】
4.251.38×10°1.68×10
1.汽缸燃气直接推动活塞做功汽油机
5.206.9×1074×1020%
柴油机
6.解:(1)0.15kg氢气完全燃烧放出的热
2.D3.C4.C
量:Q做=mg=0.15kg×1.4×103J/g=
5.机械做功飞轮的惯性压缩
机械能
2.1×10J:
转化为内能10
(2)牵引力所做的功:W=F牵s=1.0×
【随堂小测】
103N×1.2×10m=1.2×103J:
1.D
(3)汽车发动机的效率:
2.做功
W_L.2×1021=57.1%。
3.12030【解析】已知单缸四冲程汽油机
刀=Q2.1×10J
的飞轮转速为3600r/min,即每秒转60
答:(1)氢气完全燃烧产生的热量是2.1×
圈,又因为1圈有2个冲程,所以在1s内
103J:
可以完成120个冲程,4个冲程做功1次,
(2)汽车的牵引力做的功是1.2×10J:
因此共做功30次
(3)汽车发动机的效率是57.1%。
4.做功机械4.6×10
小专题1比热容热值热机效率计算
5.解:(1)四冲程汽油机完成1个工作循环,
1.解:水吸收的热量:
经过4个冲程,燃气对外做功1次;飞轮转
Q级=c*m(t-l6)=4.2×103J/(kg·℃)×
速是3000r/min=50r/s,则每秒飞轮转动
0.3kg×(40℃-20℃)=2.52×10J,
50圈,完成25个工作循环,对外做功
由题意可知,金属吸收的热量:
25次。
Qg=)0a=3×252x10J=1.26×
(2)汽油机的功率:
P=W_25×1500」=3.75×10W。
10J,
则这种金属的比热容:
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