内容正文:
专题01 内能的利用(56题)
【题型01 热机的种类】 1
【题型02 热机的工作过程及能量转化】 2
【题型03 汽油机的构造与工作过程】 3
【题型04 柴油机的构造与工作过程】 4
【题型05 火箭的构造与工作过程】 5
【题型06 内燃机工作循环过程的相关计算】 6
【题型07 热值的概念、单位及物理意义】 7
【题型08 热值的公式及相关计算】 8
【题型09 不同燃料的热值比较】 8
【题型10 热机燃料燃烧能量走向图】 10
【题型11 提高热机效率的方法】 12
【题型12 加热效率的计算问题】 12
【题型13 热机效率的计算问题】 14
【题型14 能量的转化与守恒】 17
【题型01 热机的种类】
1.(23-24九年级上·广西桂林·期中)科幻大片《流浪地球》中地球为了脱离木星,主人公点燃了木星上的可燃气体,从而将地球推离木星,其中“点燃木星将地球推开”的过程,相当于热机的做功冲程。下列机器中,不属于热机的是( )
A.洗衣机 B.柴油机 C.火箭 D.蒸汽轮机
2.(23-24九年级上·广东佛山·阶段练习)近年来我国重大装备层出不穷,国人倍感自豪。下列装备的动力装置不是热机的是( )
A.新能源电动汽车 B.东风号远洋轮船
C.国产大飞机C919 D.长征五号运载火箭
3.(2023·新疆·中考真题)人类最早发明的热机是( )
A.蒸汽机 B.内燃机 C.喷气发动机 D.火箭发动机
4.(23-24九年级上·四川成都·期末)人们制造了各种利用内能做功的机械统称 机,其中最早出现的是 。
【题型02 热机的工作过程及能量转化】
5.(23-24九年级上·湖北武汉·期末)如图所示。在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉。迅速压下活塞,观察到硝化棉燃烧起来。在下压活塞的过程中,下列说法正确的是( )
A.筒内气体的内能转化为活塞的机械能
B.图中能量转化的过程与汽油机压缩冲程相同
C.筒内气体和筒壁的内能改变方式相同
D.筒内气体的温度升高主要是因为活塞克服摩擦做功
6.(22-23九年级上·内蒙古包头·期末)如图所示,试管内装适量水,用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间,塞子冲出。下列说法正确的是( )
A.试管中的水是通过做功的方式增加内能的
B.试管中的水温度越高含有的热量越多
C.水蒸气对橡胶塞做功,水蒸气的内能增大
D.水蒸气对橡胶塞做功,与汽油机做功冲程的原理相同
7.(23-24九年级上·河南郑州·期末)科幻大片《流浪地球》中为使地球脱离木星,主人公点燃了木星上的可燃气体,从而将地球推离木星,其中点燃木星上的可燃气体将地球推开相当于内燃机的 冲程;一般耕地的拖拉机选用的內燃机是 ,是因为它的效率高且功率较大。
8.(23-24九年级上·陕西渭南·期中)如图是我国古代发明的取火器模型图,把推杆迅速推入牛角套筒时,套筒内空气被压缩,推杆前端的艾绒立刻燃烧起来,此过程中机械能转化为 能,内燃机工作的 冲程原理与该过程相同。若单缸四冲程汽油机飞轮转速为,则1s内完成 次做功。汽油机的效率很低,主要原因是 带走了大量的能量。
【题型03 汽油机的构造与工作过程】
9.(23-24九年级上·湖南株洲·期末)如图所示,一个管壁很厚的玻璃管中放有硝化棉,快速向下压活塞以后,硝化棉燃烧。该过程发生的能量转化情况与四冲程内燃机的( )相同
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
10.(22-23九年级上·天津河北·期中)如图所示,这台四冲程内燃机正在处于 冲程,这个冲程的能量转化为 。
11.(23-24九年级上·江西抚州·期末)汽油机在工作过程中对外做功的是 冲程。在压缩冲程中,气体的温度升高,这是通过 的方式增加内能。为了不让汽油机在工作时温度升得太高,在设计制造时,汽缸外有一个水套,让汽缸被水包围着,这是通过 的方式减少汽缸内能.用水来冷却汽缸是因为水的 较大。
12.(23-24九年级上·甘肃天水·期末)在如图所示的四幅图中,甲、乙是课堂上看到的两个演示实验示意,图丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图。
(1)利用内能来做功的冲程是 图;与压缩冲程原理相同的是 图所示的演示实验;
(2)在汽油机中,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。因此汽油机的效率 (选填“>”、“=”或“<”)蒸汽机的效率。
【题型04 柴油机的构造与工作过程】
13.(23-24九年级上·河北邢台·期末)下列说法中,正确的是( )
A.柴油机的压缩冲程,主要是用热传递的方法增加了气缸内气体的内能
B.汽车发动机用水做冷却剂,主要是利用水密度大的特点
C.电动车的核心部件电动机属于热机的一种
D.柴油机和汽油机内的飞轮转动2周,完成一个循环
14.(23-24九年级上·湖南郴州·期末)关于柴油机和汽油机的下列说法中正确的是( )
A.汽油机顶部有喷油嘴,柴油机顶部有火花塞
B.进、排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程
C.柴油机在吸气冲程中将柴油和空气吸入汽缸
D.柴油机的压缩冲程中,内能转化为机械能
15.(22-23九年级上·湖北武汉·期中)关于内燃机,下列说法中不正确的是( )
A.如图为内燃机的压缩冲程
B.四冲程内燃机的吸气、压缩、排气冲程是靠飞轮的惯性完成的
C.柴油机的点火方式是点燃式,汽油机的点火方式是压燃式
D.图中冲程是将活塞的机械能转化为气体的内能
16.(23-24九年级上·广东广州·期末)如图,将活塞迅速向下压,玻璃筒底部的火柴头烧着了。这是因为活塞压缩空气时,空气的内能 ,温度 ;火柴头 (选填“吸收”“放出”) 热量,内能 ,温度达到燃点开始燃烧。此实验使火柴头燃烧起来的方式与 (选填“汽油机”“柴油机”)中燃料燃烧起来的方式相同。
【题型05 火箭的构造与工作过程】
17.(22-23九年级上·河南濮阳·阶段练习)北京时间2022年4月15日20时,我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭,成功将中星6D卫星发射升空。卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。下列说法中正确的是( )
A.火箭升空过程中,将机械能转化为内能
B.燃料燃烧时将内能转化为化学能
C.火箭使用液氢燃料,主要是因为液氢的比热容较大
D.火箭使用液氢燃料,主要是因为液氢的热值较大
18.(23-24九年级上·四川成都·期中)2023年10月26日,搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火发射,神十七乘组飞赴苍穹。如图所示,火箭上升过程中,其能量转化与汽油机的 冲程相同。若飞轮转速是2400r/min,则该汽油机每秒对外做功 次。
19.(22-23九年级上·山东济宁·期末)11月29日,搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭发射升空,如图,火箭发射器应选用 较大的燃料(选填“热值”或“比热容”),火箭发射时把 能转化为机械能。
20.2021年,中国的航天事业令中华儿女为之自豪,请回答下列问题:
(1)图示为“长征五号”运载火箭,它采用了我国新研制的大推力液氧液氢发动机。火箭起飞时,液态氢燃料在燃烧过程中,其热值大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”),燃料燃烧时,把燃料的 能转化为内能,产生大量高温高压的燃气,燃气对火箭做功,燃气的内能会 (选填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)燃料燃烧后喷出的高温燃气,通过 (选填“热传递”或“做功”)使发射台温度急剧升高,造成破坏。为了避免这种破坏,科学家在发射台下建造了一个巨大的水池,利用水的 较大的特性和水发生物态变化时,会吸收大量的热量来降低发射台的温度;
(3)火箭在加速上升过程中,对于火箭搭载的卫星而言,机械能 (填“守恒”或“不守恒”);
(4)火箭发动机在没有空气的环境中 (填“能”或“不能”)正常工作。
【题型06 内燃机工作循环过程的相关计算】
21.(23-24九年级上·江苏扬州·期末)如图所示是四冲程内燃机工作循环中的 冲程。若此内燃机内对外做功1200次,则曲轴的转速是 。在一个工作循环中消耗了20g汽油,完全燃烧放出的热量为 J;若这台汽油机的效率为,则一个工作循环中输出的有用机械能为 J。用水冷却汽车发动机是因为水的 大。
22.(23-24九年级上·河南平顶山·期末)一单缸四冲程柴油机,它的转速1800r/min,在1s内它完成 个做功冲程。若在做功冲程中,燃气推动活塞一次做功是2200J,那么这台柴油机的功率为 W。
23.(23-24九年级上·广东河源·期中)如图所示是四冲程汽油机工作时的 冲程,此过程中通过做功方式使气缸内燃料混合物的内能 (选填“增大”或“减小”),若其工作时,曲轴转速为,此汽油机1s内完成 个排气冲程。
24.(23-24九年级上·安徽安庆·期末)图示为车发动机的压缩冲程,若飞轮的转速为,在1s内,汽油机做功 次;若车所受牵引力为720N,匀速直线行驶,完全燃烧汽油0.8kg,该发动机的工作效率是 %。(取)
【题型07 热值的概念、单位及物理意义】
25.(23-24九年级上·广东东莞·期中)关于热值,下列说法中正确的是( )
A.燃料燃烧得越充分,其热值越大
B.燃料的热值越大,完全燃烧相同的质量放出的热量越多
C.容易燃烧的燃料热值一定大
D.一杯酒精倒出一半之后,剩余的酒精热值减半
26.(23-24九年级上·四川乐山·期末)氢能源具有来源广,热值高,无污染等优点,氢气的热值为,完全燃烧2kg的氢气可放出 J的热量;若一罐氢气用去了一半,则剩余氢气的热值 (填“大于”“等于”或“小于”)。
27.(22-23九年级上·四川内江·期中)200g的水,其温度由20℃升高到30℃,吸收的热量为 ;燃料不完全燃烧时,其热值 (不变、变大或变小)
28.(23-24九年级上·黑龙江双鸭山·期中)如图所示,用酒精灯给水加热,随着酒精逐渐减少,其热值会 (填“增大”“减小”或“不变”);一段时间后,观察到软木塞冲出试管口,此过程中,水蒸气的 能转化为软木塞的机械能。
【题型08 热值的公式及相关计算】
29.(23-24九年级上·河北秦皇岛·期末)北方供暖的“暖气”用水作为介质,是因为水的 。热力公司显示,小红家一个月内消耗了1.17×109J的热量,该热量相当于燃烧了 m3的煤气(q煤气=3.9×107J/m3)。
30.(23-24九年级上·安徽淮南·期末)一台单缸四冲程柴油机,飞轮转速为3000转/分,该柴油机活塞对外做功 次。若其效率为,消耗的柴油转化成的机械能 J。()
31.已知天然气的热值是,若某家庭一个月用的天然气,则这些天然气完全燃烧时放出的热量是 ;拧开天然气灶的开关,电火花点燃天然气,这种点燃方式与 (选填一种内燃机的名称)点火方式相同。
32.(23-24九年级上·安徽淮南·期末)武山很多火锅店里使用瓶装液化气来进行加热。如果每瓶中装入液化气,则每瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是多少焦耳?若放出的热量有被利用,在标准大气压下可把多少千克的水从加热至沸騰(液化气的热值;)?
【题型09 不同燃料的热值比较】
33.(23-24九年级上·江苏苏州·期末)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置相同,燃料的质量、烧杯内的液体质量和初温也相同. 则下列说法正确的是( )
A.比较不同燃料的热值,应选择甲、乙
B.比较不同物质的吸热能力,应选择甲、乙
C.比较不同燃料的热值,应选择甲、丙
D.比较不同物质的吸热能力,应选择乙、丙
34.(23-24九年级上·江苏镇江·期中)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表示(水未沸腾)( )
A.若m相同,越小,燃料的热值越大
B.若相同,m越大,燃料的热值越大
C.若的值越大,燃料的热值越小
D.若的值越大,燃料的热值越小
35.(23-24九年级上·河南信阳·期中)为比较两种液体的吸热能力,小军用图甲中两个相同的实验装置做实验。
(1)除了图甲中实验装置,还需要的测量器材有 和 ,收集的实验数据记录如下表所示;
物理量物质
质量/g
初始温度/°C
加热时间/min
最终温度/°C
液体1
50
20
5
45
液体2
50
20
5
68
(2)实验中,用 间接反映液体吸收热量的多少;
(3)通过分析表中的数据可知, (选填“液体1”或“液体2”)的吸热能力较强。物理上用 这个物理量来描述物质的吸热能力;
(4)如图丙所示,为比较酒精和碎纸片的热值,用两只相同规格的烧杯装相同质量的水,取质量 (选填“相等”或“不相等”)的酒精和碎纸片,分别放入两个燃烧皿中。点燃分别给烧杯加热,直到酒精和碎纸片完全燃烧完,通过比较 (选填“加热时间”或“升高的温度”)来确定酒精和碎纸片热值的大小。
36.(22-23九年级上·陕西西安·期中)小明和小辉学习了燃料的热值后,他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油热值的大小关系。他们组装了如图1和图2所示的装置进行实验,记录结果见下表。
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后的水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
(1)为了保证实验结论的可靠性,小明和小辉选择了两套完全相同的装置,并且控制燃油的质量以及水的质量 (选填“相同”或“不同”),但对于两杯水的初温他们的看法却不同,请将下列他们的想法补充完整:
①小辉认为实验中是直接用 来表示煤油和菜籽油放出热量的多少,所以实验中两杯水的初温可以不同;
②小明认为因为探究过程中他们采用了 法,所以只有燃料的 不同,其他因素都必须控制相同;如果两杯水的初温不同,那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同,于是两杯水的 就不相同,就可能出现燃料燃烧放出的热量多,而水吸收的热量少、水温变化小的情况,所以实验时必须控制水的初温相同;
(2)小明和小辉在实验前用天平分别测出了烧杯中水的质量以及燃料的质量,实验结束后小辉由记录的数据计算出煤油和菜籽油的热值。小明认为他的计算结果不可靠,理由是 。
【题型10 热机燃料燃烧能量走向图】
37.(23-24九年级上·广西南宁·期末)如图,甲是四冲程汽油机某冲程的示意图,乙是其能量流向图。下列说法正确的是( )
A.图甲是吸气冲程的示意图
B.图甲冲程使汽车获得动力
C.水箱散热导致的能量损失最多
D.设法利用废气的能量可提高燃料利用率
38.(23-24九年级上·福建宁德·期中)如图所示,是汽油机的能量流向图,对照此图,下列说法正确的是( )
A.废气的排放所占的比例最小
B.减少废气能量损失是提高热机效率的有效手段
C.汽油机工作时燃烧汽油越多,汽油的热值越大
D.汽油机的能量利用率可达100%
39.(23-24九年级上·四川泸州·期中)如图所示是某内燃机工作时的能量流向图,该内燃机的热机效率是( )
A.65% B.40% C.15% D.35%
40.(22-23九年级上·广西南宁·期末)图是某内燃机工作时的能量流向图,该内燃机的热机效率是( )
A.25% B.35% C.40% D.75%
【题型11 提高热机效率的方法】
41.(23-24九年级上·广西贺州·期中)为节约能源,需提高热机的效率,下列措施中不能提高热机效率的是( )
A.尽量增加热机的工作时间 B.尽量减少热机部件间的摩擦
C.尽量使燃料充分燃烧 D.尽量减少废气带走的热量
42.(23-24九年级上·山东菏泽·期中)为减少能源消耗,保护环境,必须合理利用能源,下列方法中对提升热机效率有用的是( )
A.尽量使燃料充分燃烧 B.用导热性更好的材料做内燃机汽缸
C.增加燃料的质量 D.让燃料放出的热量全部用来做有用功
43.关于热机的效率,下列说法正确的是( )
A.热机消耗的燃料越多,效率就越高
B.热机做的有用功越多,效率就一定越高
C.热机的功率越大,做功就越快,但效率却不一定高
D.改进技术,保证良好的润滑,热机效率可以达到100%
44.关于热值和热机效率,下列说法正确的是( )
A.使燃料燃烧更充分,可以增大热值
B.燃料燃烧释放的热量越多,热值越大
C.使燃料燃烧更充分,可以提高热机的效率
D.热机使用的燃料的热值越大,热机的效率就越高
【题型12 加热效率的计算问题】
45.(22-23九年级上·山东菏泽·期中)某中学为学生供应开水,用锅炉将200kg的水从加热到,燃烧了6kg的无烟煤。水的比热容是,无烟煤的热值是。求:
(1)锅炉内的水吸收的热量是多少?
(2)无烟煤完全燃烧放出的热量是多少?
(3)此锅炉的效率是多少?
46.(23-24九年级上·四川广元·期末)由于冬天天气寒冷,妈妈每天准备早餐时都要按照如图所示给小宇用热水加热一杯250g的牛奶。已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),牛奶的比热容为2.1×103J/(kg•℃)
(1)若不计热量损失,要使这瓶牛奶的温度由5℃最终升高到45℃,求:
①牛奶吸收的热量是多少?
②妈妈至少需要准备65℃的热水多少千克?
(2)若妈妈将质量为2kg,温度为5℃的水加热至65℃,需消耗4.8×10﹣2m3的燃气,则小宇家燃气灶的热效率是多少?(燃气的热值为4.2×107J/m3)
47.(23-24九年级上·广东清远·期中)小红观察到家里的迷你磁炉外包装上印有“体积小方便携带、高火力效率高”等字样,她内心产生了疑问:“该款磁炉的效率到底有多高?”于是她准备实际测试一下炉子的效率,她测量了2kg的水倒入锅中,测得初温为20℃,当水温加热到100℃时停止加热,测得燃烧了32g的丁烷气体,水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),这种丁烷气体的热值是3.5×107J/kg。试求:
(1)32g丁烷气体完全燃烧放出的热量是多少?
(2)水吸收的热量是多少?
(3)炉子烧水的效率是多少?
48.用酒精灯给烧杯里的水加热,把0.2kg的水从40℃加热到90℃,燃烧消耗了7g的酒精。已知酒精的热值为3.0×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。试求:
(1)此过程中水吸收的热量是多少?
(2)完全燃烧7g酒精释放的热量是多少?
(3)酒精灯加热这些水的效率是多少?
【题型13 热机效率的计算问题】
49.(22-23九年级上·湖北十堰·期中)氢气—汽油发动机采用氢气和汽油两种燃料工作,可进行自由切换。氢气和汽油的热值分别为q氢气=1.5×108J/kg、q汽油=4.5×107J/kg。小华驾驶使用上述发动机的轿车沿平直公路从甲地至乙地,两地相距250km,出发时油箱内汽油的质量为8kg。设氢气和汽油在汽缸内均完全燃烧,轿车以恒定功率行驶,发动机输出的能量全部用来驱动轿车行驶,全程分两个阶段,如图所示:
阶段一:轿车使用氢燃料从甲地出发,以25m/s的速度匀速行驶1h到达丙地,此过程中轿车牵引力的功率为20kW,消耗了0.8kg氢气;
阶段二:从丙地开始,由于氢气不足,小华切换汽油为燃料,轿车仍以25m/s的速度匀速行驶,此过程中发动机的效率为30%。
(1)消耗了0.8kg氢气,氢气完全燃烧放出的热量;
(2)在使用氢燃料的情况下,求轿车发动机的效率;
(3)请通过计算说明小华最终能否到达乙地。
50.(23-24九年级上·云南昆明·期中)我国自主品牌汽车通过技术革新和品质提升,越来越受到消费者的青睐。某国产品牌汽车在平直公路上以25m/s的速度匀速行驶100s,消耗了汽油0.5kg,已知完全燃烧1kg汽油释放的能量为4.6×107J,汽车牵引力的功率为92kW,求:
(1)汽车匀速行驶的距离;
(2)汽车牵引力所做的功;
(3)发动机的效率。
51.(23-24九年级上·陕西渭南·期中)2022年北京冬奥会,氢燃料客车、纯电动汽车等新能源车辆的使用比例为历届冬奥会之最。已知,。
(1)如图,充电桩为电动汽车的电池充电时,电能转化为 (选填“机械”或“化学”)能,此时 (选填“充电桩”或“电池”)相当于电路中的用电器。
(2)质量为的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少?
(3)若(2)中氢燃料释放的热量全部被质量为500kg、温度为的水吸收,水升高的温度是多少?
(4)若氢燃料客车热机效率为,则消耗的氢燃料可驱动客车做的有用功是多少?(假设燃料完全燃烧)
52.科学家正在研制一种用水作燃料的“零排放汽车”,其工作原理是:水和硼反应产生氢,氢再进入内燃机燃烧或装入燃料电池发电;后续反应产生的水又被收集,唯一副产品“氧化硼”还可以再转变成硼并循环利用。据科学家计算,一辆汽车一次装载18kg硼和45L水,反应放出的能量与30kg汽油相当(汽油的热值为4.6×107J/kg),如果该车以108km/h的速度在水平路面上匀速行驶,反应放出的能量转化为机械能的效率为80%,该车的质量是1.6t,车受到的阻力是车重的10%.则:
(1)30kg汽油完全燃烧放出的能量是多少焦?
(2)则该车发动机的牵引力是多大?
(3)加一次硼和水可以供车行驶多少千米?
【题型14 能量的转化与守恒】
53.(23-24九年级上·河北石家庄·期末)随着新能源汽车的发展,电动车慢慢出现在大街小巷。电动车电量不足时,需通过充电桩给电动车的电池充电,在充电过程中( )
A.电能转移到电动车 B.化学能转移到电动车
C.电能转化为化学能 D.化学能转化为电能
54.(23-24九年级上·甘肃陇南·期末)杭州亚运主火炬的燃料“零碳甲醇”在燃烧过程中将化学能转化成 能,甲醇燃烧过程中热值 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
55.(23-24九年级上·广东汕头·期中)如图,是我国用长征火箭发射“嫦娥四号”探月卫星时的壮观情景。
(1)火箭发射升空时,燃料通过燃烧将化学能转化为 能,再转化为火箭的 能;火箭的燃料使用液态氢,主要是因为它 大。
(2)“嫦娥四号”探月卫星绕月飞行时在遭遇月食期间没有太阳光照射,卫星表面的温度会急剧下降, 减小,这是通过 的方式改变物体的内能。
56.(23-24九年级上·云南·期末)爆米花是一种很受欢迎的食品,它通常是由玉米加工而成。如图所示是老款爆米花机。在加工爆米花时,用炉子给装有玉米粒的爆米机加热,密封在罐里的玉米粒温度不断升高,其中的水分逐渐变成水蒸气,玉米粒内部压强不断增大。部分水蒸气从玉米粒中跑出,进入铁罐内,而铁罐内气体的温度也在不断升高,压强越来越大。玉米粒像吹足气的小气球,但由于受到罐内气压的约束,它们不能爆开。加热到一定程度时,打开爆米机的密封盖,罐内气体压强迅速减小,高温高压的玉米粒突然进入气压较低的环境中,便迅速爆开,变成了爆米花。
(1)加工爆米花的过程中,通过 的方式使玉米粒的内能增加;
(2)煤燃烧的过程是将 能转化为内能;
(3)在加工爆米花时,完全燃烧2kg的干木柴,释放出的热量的25%被玉米粒吸收,玉米最终粒吸收了的能量,则干木柴的热值为 ;
(4)小明了解了爆米花的制作过程后,想在家里用微波炉来自制爆米花,但妈妈说用微波炉很费电,微波炉常常“烧保险” ,(选填“能”或“不能”)用铜丝或铁丝来做保险丝。
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专题01 内能的利用(56题)
【题型01 热机的种类】 1
【题型02 热机的工作过程及能量转化】 2
【题型03 汽油机的构造与工作过程】 4
【题型04 柴油机的构造与工作过程】 6
【题型05 火箭的构造与工作过程】 8
【题型06 内燃机工作循环过程的相关计算】 10
【题型07 热值的概念、单位及物理意义】 12
【题型08 热值的公式及相关计算】 13
【题型09 不同燃料的热值比较】 14
【题型10 热机燃料燃烧能量走向图】 18
【题型11 提高热机效率的方法】 20
【题型12 加热效率的计算问题】 21
【题型13 热机效率的计算问题】 23
【题型14 能量的转化与守恒】 26
【题型01 热机的种类】
1.(23-24九年级上·广西桂林·期中)科幻大片《流浪地球》中地球为了脱离木星,主人公点燃了木星上的可燃气体,从而将地球推离木星,其中“点燃木星将地球推开”的过程,相当于热机的做功冲程。下列机器中,不属于热机的是( )
A.洗衣机 B.柴油机 C.火箭 D.蒸汽轮机
【答案】A
【详解】A.洗衣机是将电能转化为机械能,不是热机,故A符合题意;
B.柴油机是将内能转化为机械能,属于热机,故B不符合题意;
C.火箭是将内能转化为机械能,属于热机,故C不符合题意;
D.蒸汽轮机是将内能转化为机械能,属于热机,故D不符合题意。
故选A。
2.(23-24九年级上·广东佛山·阶段练习)近年来我国重大装备层出不穷,国人倍感自豪。下列装备的动力装置不是热机的是( )
A.新能源电动汽车 B.东风号远洋轮船
C.国产大飞机C919 D.长征五号运载火箭
【答案】A
【详解】热机工作时需要将燃料在汽缸内燃烧,把燃料的内能转化为机械能。
A.新能源电动汽车是把电能转化成机械能,不符合热机的特点,故A符合题意;
BCD.东风号远洋轮船、国产大飞机C919、长征五号运载火箭都是利用燃料燃烧产生的内能来做功,把内能转化成机械能的装置,符合热机的特点,故BCD不符合题意。
故选A。
3.(2023·新疆·中考真题)人类最早发明的热机是( )
A.蒸汽机 B.内燃机 C.喷气发动机 D.火箭发动机
【答案】A
【详解】热机是指各种利用内能做功的机械,17世纪人类发明了热机,最早的热机是蒸汽机;内燃机、喷气发动机、火箭发动机都是19实际后期发明出来的,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.(23-24九年级上·四川成都·期末)人们制造了各种利用内能做功的机械统称 机,其中最早出现的是 。
【答案】 热 蒸汽机
【详解】[1][2]人们发现内能可以做功,并制造了各种利用内能做功的机械,统称热机,其中最早出现的是蒸汽机。
【题型02 热机的工作过程及能量转化】
5.(23-24九年级上·湖北武汉·期末)如图所示。在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉。迅速压下活塞,观察到硝化棉燃烧起来。在下压活塞的过程中,下列说法正确的是( )
A.筒内气体的内能转化为活塞的机械能
B.图中能量转化的过程与汽油机压缩冲程相同
C.筒内气体和筒壁的内能改变方式相同
D.筒内气体的温度升高主要是因为活塞克服摩擦做功
【答案】B
【详解】AB.迅速压下活塞,活塞对筒内气体做功,活塞的机械能转化为筒内气体的内能,能量转化与汽油机压缩冲程相同,故A错误,B正确;
C.迅速压下活塞,活塞对筒内气体做功,筒内气体被做功,内能增大,是通过做功改变内能,筒壁的内能是通过热传递改变的,故C错误;
D.筒内气体的温度升高主要是因为活塞对筒内气体做功,故D错误。
故选B。
6.(22-23九年级上·内蒙古包头·期末)如图所示,试管内装适量水,用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间,塞子冲出。下列说法正确的是( )
A.试管中的水是通过做功的方式增加内能的
B.试管中的水温度越高含有的热量越多
C.水蒸气对橡胶塞做功,水蒸气的内能增大
D.水蒸气对橡胶塞做功,与汽油机做功冲程的原理相同
【答案】D
【详解】A.加热过程中,水吸热,温度升高、内能增大,水的内能增大是通过热传递方式实现的,故A错误;
B.热量是过程量,不能说含有热量,故B错误;
C.水蒸气对橡胶塞做功,水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能,水蒸气的内能减小,故C错误;
D.水蒸气膨胀对塞子做功,将水蒸气的内能转化为木塞的机械能,能量转化情况与汽油机的做功冲程相同,故D正确。
故选D。
7.(23-24九年级上·河南郑州·期末)科幻大片《流浪地球》中为使地球脱离木星,主人公点燃了木星上的可燃气体,从而将地球推离木星,其中点燃木星上的可燃气体将地球推开相当于内燃机的 冲程;一般耕地的拖拉机选用的內燃机是 ,是因为它的效率高且功率较大。
【答案】 做功 柴油机
【详解】[1]点燃木星上的可燃气体,将可燃气体的内能转化为机械能,从而将地球推理木星,与内燃机的做功冲程类似。
[2]柴油机在压缩冲程中,压缩的程度比汽油机大,燃烧更充分,转化成的有用功更多,效率更高且功率较大。所以一般耕地的拖拉机选用的內燃机是柴油机。
8.(23-24九年级上·陕西渭南·期中)如图是我国古代发明的取火器模型图,把推杆迅速推入牛角套筒时,套筒内空气被压缩,推杆前端的艾绒立刻燃烧起来,此过程中机械能转化为 能,内燃机工作的 冲程原理与该过程相同。若单缸四冲程汽油机飞轮转速为,则1s内完成 次做功。汽油机的效率很低,主要原因是 带走了大量的能量。
【答案】 内 压缩 15 废气
【详解】[1][2]把推杆迅速推入牛角套筒时,套筒内空气被压缩,推杆前端的艾绒立刻燃烧起来,此过程中压缩套筒内空气做功,使套筒内气体的内能增加,达到艾绒的着火点;在该实验中,活塞的机械能转化为筒内空气的内能,与汽油机的压缩冲程的能量转化相同。
[3]单缸四冲程汽油机的飞轮转速是
即每秒钟转30圈,完成15个工作循环,60个冲程,对外做功15次。
[4]汽油机工作时,废气温度较高,内能较大,废气带走了大量的能量,散失到空气中,使得汽油机的效率很低。
【题型03 汽油机的构造与工作过程】
9.(23-24九年级上·湖南株洲·期末)如图所示,一个管壁很厚的玻璃管中放有硝化棉,快速向下压活塞以后,硝化棉燃烧。该过程发生的能量转化情况与四冲程内燃机的( )相同
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
【答案】B
【详解】迅速向下压活塞,活塞会压缩空气做功,活塞的机械能转化为空气的内能,使空气的内能增加,温度升高,当温度达到棉花的燃点时,棉花就会燃烧;内燃机四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能,做功冲程是内能转化为机械能,排气和吸气冲程没有能的转化;所以,该过程发生的能量转化情况与四冲程内燃机的压缩冲程相同,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
10.(22-23九年级上·天津河北·期中)如图所示,这台四冲程内燃机正在处于 冲程,这个冲程的能量转化为 。
【答案】 做功 内能转化为机械能
【详解】[1][2]由图得,该冲程气门都关闭,活塞向下运行,是做功冲程;做功冲程中气体对活塞做功,将内能转化为机械能。
11.(23-24九年级上·江西抚州·期末)汽油机在工作过程中对外做功的是 冲程。在压缩冲程中,气体的温度升高,这是通过 的方式增加内能。为了不让汽油机在工作时温度升得太高,在设计制造时,汽缸外有一个水套,让汽缸被水包围着,这是通过 的方式减少汽缸内能.用水来冷却汽缸是因为水的 较大。
【答案】 做功 做功 热传递 比热容
【详解】[1]汽油机在工作过程中做功冲程对外做功。
[2]在压缩冲程中,活塞对气体做功,气体的内能增大,气体的温度升高,这是通过做功的方式增加内能。
[3]为了不让汽油机在工作时温度升得太高,在设计制造时,汽缸外有一个水套,让汽缸被水包围着,水吸收热量,使汽缸内能减少,这是通过热传递的方式减少汽缸内能。
[4]用水来冷却汽缸是因为水的比热容大,其他条件不变时,水升高相同温度,吸收的热量多。
12.(23-24九年级上·甘肃天水·期末)在如图所示的四幅图中,甲、乙是课堂上看到的两个演示实验示意,图丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图。
(1)利用内能来做功的冲程是 图;与压缩冲程原理相同的是 图所示的演示实验;
(2)在汽油机中,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。因此汽油机的效率 (选填“>”、“=”或“<”)蒸汽机的效率。
【答案】(1) 丁 甲
(2)>
【详解】(1)[1]丁装置两气门关闭,高温高压的燃气推动活塞向下运动,对外做功,将内能转化为机械能,为做功冲程。
[2]丙图中两气门关闭,活塞向上运动,压缩气体做功,将机械能转化为内能,为压缩冲程,甲图中向下压缩筒内气体时,将机械能转化为内能,乙装置高温高压的水蒸气推动活塞对外做功,相当于做功冲程,故与压缩冲程原理相同的是甲图所示的演示实验。
(2)热机的效率是有用功与燃料完全燃烧所放出的热量的比,蒸汽机工作时,水蒸气会带走大量的热量,汽油机由于燃料燃烧更充分,损失的热量更少,故汽油机的效率要大于蒸气机。
【题型04 柴油机的构造与工作过程】
13.(23-24九年级上·河北邢台·期末)下列说法中,正确的是( )
A.柴油机的压缩冲程,主要是用热传递的方法增加了气缸内气体的内能
B.汽车发动机用水做冷却剂,主要是利用水密度大的特点
C.电动车的核心部件电动机属于热机的一种
D.柴油机和汽油机内的飞轮转动2周,完成一个循环
【答案】D
【详解】A.柴油机的压缩冲程中,活塞对混合物做功,通过做功的方式增加了气缸内气体的内能,故A错误;
B.水的比热容大,等质量的水和其他物质,吸收相同的热量,水温度升高的小,所以汽车发动机用水做冷却剂,故B错误;
C.电动机主要是将电能转化为机械能,而热机是将内能转化为机械能,所以电动车的核心部件电动机不属于热机,故C错误;
D.汽油机和柴油机一个工作循环,四个冲程,飞轮转两圈,做一次功,故D正确。
故选D。
14.(23-24九年级上·湖南郴州·期末)关于柴油机和汽油机的下列说法中正确的是( )
A.汽油机顶部有喷油嘴,柴油机顶部有火花塞
B.进、排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程
C.柴油机在吸气冲程中将柴油和空气吸入汽缸
D.柴油机的压缩冲程中,内能转化为机械能
【答案】B
【详解】A.汽油机顶部有火花塞,柴油机顶部有喷油嘴,故A错误;
B.做功冲程和压缩冲程中,进气门和排气门都是关闭的,故B正确;
C.柴油机在吸气冲程中将空气吸入汽缸,故C错误;
D.柴油机的压缩冲程中,活塞对气缸内的气体做功,将机械能转化为内能,故D错误。
故选B。
15.(22-23九年级上·湖北武汉·期中)关于内燃机,下列说法中不正确的是( )
A.如图为内燃机的压缩冲程
B.四冲程内燃机的吸气、压缩、排气冲程是靠飞轮的惯性完成的
C.柴油机的点火方式是点燃式,汽油机的点火方式是压燃式
D.图中冲程是将活塞的机械能转化为气体的内能
【答案】C
【详解】AD.由图可知,两个气门关闭,活塞向上运动,为压缩冲程,此过程中是将活塞的机械能转化为气体的内能,故AD正确,不符合题意;
B.四冲程内燃机工作时,只有做功冲程对外做功,其他三个冲程都是靠飞轮的惯性完成的,故B正确,不符合题意;
C.汽油机在吸气冲程中吸入了汽油和空气的混合气体,在压缩冲程中,机械能转化为内能,内能增大,温度升高,汽油机气缸顶端有个火花塞,此时火花塞喷出电火花,点燃汽油,产生高温高压的燃气推动活塞做功;柴油机在吸气冲程中吸入空气,在压缩冲程中,机械能转化为内能,空气的内能增大;柴油机气缸顶端有个喷油嘴,此时喷油嘴喷出雾状的柴油,柴油遇到高温的空气,达到着火点而燃烧,点燃方式是压燃式,故C错误,符合题意。
故选C。
16.(23-24九年级上·广东广州·期末)如图,将活塞迅速向下压,玻璃筒底部的火柴头烧着了。这是因为活塞压缩空气时,空气的内能 ,温度 ;火柴头 (选填“吸收”“放出”) 热量,内能 ,温度达到燃点开始燃烧。此实验使火柴头燃烧起来的方式与 (选填“汽油机”“柴油机”)中燃料燃烧起来的方式相同。
【答案】 增加 升高 吸收 增加 柴油机
【详解】[1][2]活塞压缩空气,对空气做功,空气的内能增加,温度升高。
[3][4]原来火柴头与筒内空气温度相等,后来空气温度升高了,火柴头从空气中吸收热量,内能增加。
[5]通过压缩的方式使物体温度升高达到物质的燃点,使物质燃烧,这与柴油机中柴油燃烧方式相同。
【题型05 火箭的构造与工作过程】
17.(22-23九年级上·河南濮阳·阶段练习)北京时间2022年4月15日20时,我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭,成功将中星6D卫星发射升空。卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。下列说法中正确的是( )
A.火箭升空过程中,将机械能转化为内能
B.燃料燃烧时将内能转化为化学能
C.火箭使用液氢燃料,主要是因为液氢的比热容较大
D.火箭使用液氢燃料,主要是因为液氢的热值较大
【答案】D
【详解】A.火箭升空过程中,燃料燃烧释放出的内能转化为火箭的机械能,故A错误;
B.燃料燃烧时将化学能转化为内能,故B错误;
CD.发射火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量,故C错误,D正确。
故选D。
18.(23-24九年级上·四川成都·期中)2023年10月26日,搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火发射,神十七乘组飞赴苍穹。如图所示,火箭上升过程中,其能量转化与汽油机的 冲程相同。若飞轮转速是2400r/min,则该汽油机每秒对外做功 次。
【答案】 做功 20
【详解】[1]火箭点火升空过程中把燃气的内能转化为火箭的机械能,汽油机中将内能转化为的机械能的冲程是做功冲程。
[2]汽油机的转速为2400r/min,说明1s内汽油机曲轴的转动40次。一个工作循环中,曲轴转动两周,对外做功一次,1s内曲轴转动40次,则该汽油机每秒对外做功20次。
19.(22-23九年级上·山东济宁·期末)11月29日,搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭发射升空,如图,火箭发射器应选用 较大的燃料(选填“热值”或“比热容”),火箭发射时把 能转化为机械能。
【答案】 热值 内
【详解】[1]根据热值公式可知,在发射器所带的燃料质量一定时,燃料的热值越大,放出的热量越多,所以为了获得更多的能量,应选用热值较大的燃料。
[2]火箭发射时,燃烧燃料,火箭升空,火箭把燃料的内能转化为机械能。
20.2021年,中国的航天事业令中华儿女为之自豪,请回答下列问题:
(1)图示为“长征五号”运载火箭,它采用了我国新研制的大推力液氧液氢发动机。火箭起飞时,液态氢燃料在燃烧过程中,其热值大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”),燃料燃烧时,把燃料的 能转化为内能,产生大量高温高压的燃气,燃气对火箭做功,燃气的内能会 (选填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)燃料燃烧后喷出的高温燃气,通过 (选填“热传递”或“做功”)使发射台温度急剧升高,造成破坏。为了避免这种破坏,科学家在发射台下建造了一个巨大的水池,利用水的 较大的特性和水发生物态变化时,会吸收大量的热量来降低发射台的温度;
(3)火箭在加速上升过程中,对于火箭搭载的卫星而言,机械能 (填“守恒”或“不守恒”);
(4)火箭发动机在没有空气的环境中 (填“能”或“不能”)正常工作。
【答案】 不变 化学 减小 热传递 比热容 不守恒 能
【详解】(1)[1][2]因为燃料的热值是燃料的特性,与燃料的质量和燃烧程度无关,所以液态氢燃烧的过程中,其热值保持不变;
[3]燃料燃烧过程中,将化学能转化为燃气的内能,又将内能转化为火箭的机械能。
(2)[4]火箭发射时,燃料燃烧后喷出的高温燃气,发射台从高温燃气吸收热量,通过热传递的方式使发射台温度急剧升高;
[5]因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,科学家在发射台下建造了一个巨大的水池,起到对发射台降温的作用。
(3)[6]火箭在发射升空过程中,加速上升,速度增大,动能增大,高度升高,重力势能增大,机械能增大,故机械能不守恒。
(4)[7]火箭发动机的燃料中有助燃剂,在没有空气的环境中仍然能正常工作。
【题型06 内燃机工作循环过程的相关计算】
21.(23-24九年级上·江苏扬州·期末)如图所示是四冲程内燃机工作循环中的 冲程。若此内燃机内对外做功1200次,则曲轴的转速是 。在一个工作循环中消耗了20g汽油,完全燃烧放出的热量为 J;若这台汽油机的效率为,则一个工作循环中输出的有用机械能为 J。用水冷却汽车发动机是因为水的 大。
【答案】 做功 2400 比热容/比热
【详解】[1]图中,内燃机两气门都关闭,火花塞点火,活塞由上向下运动,汽缸容积变大,是做功冲程。
[2]四冲程内燃机的曲轴转2圈,完成4个冲程,并对外做功1次,每分钟对外做功1200次,曲轴转2400圈,因此曲轴的转速为。
[3]汽油完全燃烧放出的热量
[4]燃料放出的总热量相当于机械做的总功,一个工作循环中输出的有用机械能
[5]水的比热容较大,与相同质量的其它液态物质相比,升高相同温度时可以吸收较多的热量,所以用来冷却汽车发动机。
22.(23-24九年级上·河南平顶山·期末)一单缸四冲程柴油机,它的转速1800r/min,在1s内它完成 个做功冲程。若在做功冲程中,燃气推动活塞一次做功是2200J,那么这台柴油机的功率为 W。
【答案】 15 3.3×104
【详解】[1]由题意知,飞轮转速为1800r/min即30r/s,因单缸四冲程柴油机的一个工作循环包括四个冲程,飞轮转两周,对外做功一次。所以,该柴油机每秒内飞轮转动30周,完成15个工作循环,对外做功15次,即完成15个做功冲程。
[2]该柴油机1s内做的总功为W=nW1=15×2200J=3.3×104J
柴油机的功率为
23.(23-24九年级上·广东河源·期中)如图所示是四冲程汽油机工作时的 冲程,此过程中通过做功方式使气缸内燃料混合物的内能 (选填“增大”或“减小”),若其工作时,曲轴转速为,此汽油机1s内完成 个排气冲程。
【答案】 压缩 增大 10
【详解】[1]如图,两气门关闭,活塞上行,是压缩冲程。
[2]在压缩冲程中,活塞压缩缸内气体,对气体做功,将机械能转化为内能,通过做功方式使气缸内燃料混合物的内能增大,温度升高。
[3]汽油机的一个工作循环包含四个冲程,只有一个排气冲程,飞轮、曲轴转两周。若汽油机工作时,曲轴转速为
此汽油机1s内完成10个排气冲程。
24.(23-24九年级上·安徽安庆·期末)图示为车发动机的压缩冲程,若飞轮的转速为,在1s内,汽油机做功 次;若车所受牵引力为720N,匀速直线行驶,完全燃烧汽油0.8kg,该发动机的工作效率是 %。(取)
【答案】 20 20
【详解】[1]内燃机一个工作流程等于飞轮转两转等于四个冲程,一个工作流程有一次做功。飞轮的转速为,1s内转动40转,有20次做功。
[2]汽车的有用功为
总功为
热机的效率为
【题型07 热值的概念、单位及物理意义】
25.(23-24九年级上·广东东莞·期中)关于热值,下列说法中正确的是( )
A.燃料燃烧得越充分,其热值越大
B.燃料的热值越大,完全燃烧相同的质量放出的热量越多
C.容易燃烧的燃料热值一定大
D.一杯酒精倒出一半之后,剩余的酒精热值减半
【答案】B
【详解】A.热值是燃料的一种特性,与其是否燃烧的充分无关,故A错误;
B.根据Q=mq可知,燃料的热值越大,完全燃烧相同的质量放出的热量越多,故B正确;
C.热值是燃料的一种特性,与其是否容易燃烧无关,故C错误;
D.热值是燃料的一种特性,与其质量无关,因此一杯酒精倒出一半之后,剩余的酒精热值不变,故D错误。
故选B。
26.(23-24九年级上·四川乐山·期末)氢能源具有来源广,热值高,无污染等优点,氢气的热值为,完全燃烧2kg的氢气可放出 J的热量;若一罐氢气用去了一半,则剩余氢气的热值 (填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】 等于
【详解】[1]完全燃烧2kg的氢气可放出
[2]热值大小只与燃料的种类有关,而与燃料的质量无关。
27.(22-23九年级上·四川内江·期中)200g的水,其温度由20℃升高到30℃,吸收的热量为 ;燃料不完全燃烧时,其热值 (不变、变大或变小)
【答案】 8.4×103 不变
【详解】[1]水吸收的热量
[2]热值是燃料本身的一种特性,与燃料的种类有关,与燃料的燃烧情况无关,所以使用中汽油不完全燃烧,它的热值不变。
28.(23-24九年级上·黑龙江双鸭山·期中)如图所示,用酒精灯给水加热,随着酒精逐渐减少,其热值会 (填“增大”“减小”或“不变”);一段时间后,观察到软木塞冲出试管口,此过程中,水蒸气的 能转化为软木塞的机械能。
【答案】 不变 内
【详解】[1]热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的质量无关,用酒精灯给水加热,随着酒精逐渐减少,其热值不变。
[2]木塞冲出试管口,与内燃机做功冲能量转化相同。此过程中,水蒸气对软木塞做功,水蒸气的内能减小,水蒸气的内能转化为软木塞的机械能。
【题型08 热值的公式及相关计算】
29.(23-24九年级上·河北秦皇岛·期末)北方供暖的“暖气”用水作为介质,是因为水的 。热力公司显示,小红家一个月内消耗了1.17×109J的热量,该热量相当于燃烧了 m3的煤气(q煤气=3.9×107J/m3)。
【答案】 比热容大 30
【详解】[1]“暖气”中使用水作为介质,这是利用了水比热容大的特性,与其它物质相比,在质量和降低的温度相同时,水放出的热量最多,致热效果最好。
[2]这些热量相当于完全燃烧煤气的体积为
30.(23-24九年级上·安徽淮南·期末)一台单缸四冲程柴油机,飞轮转速为3000转/分,该柴油机活塞对外做功 次。若其效率为,消耗的柴油转化成的机械能 J。()
【答案】 25 1.505×107
【详解】[1]飞轮转速为3000r/min=50r/s
即飞轮1s转50r,因为飞轮转2r,完成4个冲程,对外做功1次,所以飞轮转50r,对外做功25次。
[2]柴油完全燃烧放出的热量Q放=mq柴油=1kg×4.3×107J/kg=4.3×107J
消耗的柴油转化成的机械能W=ηQ放=35%×4.3×107J=1.505×107J
31.已知天然气的热值是,若某家庭一个月用的天然气,则这些天然气完全燃烧时放出的热量是 ;拧开天然气灶的开关,电火花点燃天然气,这种点燃方式与 (选填一种内燃机的名称)点火方式相同。
【答案】 汽油机
【详解】[1]8m3天然气完全燃烧放出的热量为
[2]柴油机与汽油机采用的点火方式不同,柴油机采用压燃式,汽油机采用点燃式;拧开天然气灶的开关,产生电火花点燃天然气,这种点燃方式与汽油机的点火方式相同。
32.(23-24九年级上·安徽淮南·期末)武山很多火锅店里使用瓶装液化气来进行加热。如果每瓶中装入液化气,则每瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是多少焦耳?若放出的热量有被利用,在标准大气压下可把多少千克的水从加热至沸騰(液化气的热值;)?
【答案】,
【详解】解:每瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是
若放出的热量有被利用,能够利用的能量为
水的质量为
答:每瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是,在标准大气压下可把625kg的水从加热至沸騰。
【题型09 不同燃料的热值比较】
33.(23-24九年级上·江苏苏州·期末)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置相同,燃料的质量、烧杯内的液体质量和初温也相同. 则下列说法正确的是( )
A.比较不同燃料的热值,应选择甲、乙
B.比较不同物质的吸热能力,应选择甲、乙
C.比较不同燃料的热值,应选择甲、丙
D.比较不同物质的吸热能力,应选择乙、丙
【答案】B
【详解】AC.比较不同燃料的热值,根据单一变量原则,应该只保证燃料种类不一样,其它条件均相同,甲乙燃料种类相同,甲丙除了燃料种类不同外,液体的种类也不同,故AC错误;
BD.比较不同物质的吸热能力,应只有液体种类不同,其它条件均应该相同,故B正确,D错误。
故选B。
34.(23-24九年级上·江苏镇江·期中)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表示(水未沸腾)( )
A.若m相同,越小,燃料的热值越大
B.若相同,m越大,燃料的热值越大
C.若的值越大,燃料的热值越小
D.若的值越大,燃料的热值越小
【答案】C
【详解】燃料的热值大小不能直接测量,需要通过水吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少,而水吸收热量的多少跟水的质量和升高的温度有关,因此为了比较热值大小可以利用,而,,即
解得燃料的热值
A.若m相同,越小,由上式可知,燃料的热值越小,故A不符合题意;
B.若相同,m越大,由上式可知,燃料的热值越小,故B不符合题意;
C.若的值越大,即的值越小,由上式可知,燃料的热值越小,故C符合题意;
D.若值越大,由上式可知,燃料的热值越大,故D不符合题意。
故选C。
35.(23-24九年级上·河南信阳·期中)为比较两种液体的吸热能力,小军用图甲中两个相同的实验装置做实验。
(1)除了图甲中实验装置,还需要的测量器材有 和 ,收集的实验数据记录如下表所示;
物理量物质
质量/g
初始温度/°C
加热时间/min
最终温度/°C
液体1
50
20
5
45
液体2
50
20
5
68
(2)实验中,用 间接反映液体吸收热量的多少;
(3)通过分析表中的数据可知, (选填“液体1”或“液体2”)的吸热能力较强。物理上用 这个物理量来描述物质的吸热能力;
(4)如图丙所示,为比较酒精和碎纸片的热值,用两只相同规格的烧杯装相同质量的水,取质量 (选填“相等”或“不相等”)的酒精和碎纸片,分别放入两个燃烧皿中。点燃分别给烧杯加热,直到酒精和碎纸片完全燃烧完,通过比较 (选填“加热时间”或“升高的温度”)来确定酒精和碎纸片热值的大小。
【答案】(1) 天平 停表
(2)加热时间
(3) 液体1 比热容
(4) 相等 升高的温度
【详解】(1)[1][2]比较两种液体的吸热能力的实验中,需取质量相等的两种液体,所以需要测量质量的工具天平;实验时,需要通过测量加热时间来反映液体吸热的多少,所以需要秒表或停表。
(2)实验中,液体吸收的热量多少无法直接看见,可以用加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少,这是转换法的应用。
(3)[1][2]由表中实验数据可知,相同初温相同质量的液体加热相同的时间,吸收相等的热量,液体1最终温度低,升高的温度少,说明液体1的吸热能力强;物理学上用比热容表示物质吸热能力的大小,吸热能力越强,比热容越大。
(4)[1][2]燃料燃烧放出的热量与燃料的热值、质量以及燃烧情况有关,该实验中为了控制变量,应用天平分别测出质量相等的酒精和碎纸片,将其放入装置中的燃烧皿内;由于燃料的热值不能直接测量,但燃料燃烧放出的热量可以被水吸收,从而使水温发生变化,所以可以通过温度计示数的变化,即水升高的温度来比较燃料热值的大小关系。
36.(22-23九年级上·陕西西安·期中)小明和小辉学习了燃料的热值后,他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油热值的大小关系。他们组装了如图1和图2所示的装置进行实验,记录结果见下表。
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后的水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
(1)为了保证实验结论的可靠性,小明和小辉选择了两套完全相同的装置,并且控制燃油的质量以及水的质量 (选填“相同”或“不同”),但对于两杯水的初温他们的看法却不同,请将下列他们的想法补充完整:
①小辉认为实验中是直接用 来表示煤油和菜籽油放出热量的多少,所以实验中两杯水的初温可以不同;
②小明认为因为探究过程中他们采用了 法,所以只有燃料的 不同,其他因素都必须控制相同;如果两杯水的初温不同,那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同,于是两杯水的 就不相同,就可能出现燃料燃烧放出的热量多,而水吸收的热量少、水温变化小的情况,所以实验时必须控制水的初温相同;
(2)小明和小辉在实验前用天平分别测出了烧杯中水的质量以及燃料的质量,实验结束后小辉由记录的数据计算出煤油和菜籽油的热值。小明认为他的计算结果不可靠,理由是 。
【答案】(1) 相同 水温升高的多少 控制变量 种类 散热
(2)燃油不可能完全燃烧且燃油放出的热量不能完全被水吸收
【详解】(1)[1]根据,燃料燃烧放出热量的多少与物体的质量和热值有关,所以要探究热值的大小,需使菜籽油和煤油的质量相等。水吸收热量后温度的变化,与吸热的多少及质量有关,所以还要控制两杯水的质量相同。
①[2]质量相同的水,温度变化越大,说明吸收热量越多,所以实验中通过水温升高的多少来表示煤油和菜籽油放出热量的多少。
②[3][4]要探究不同燃料热值的大小,应使其它条件相同,只有燃料的种类不同,即用到控制变量法。
[5]根据热传递的条件,水温与周围环境温度相差越大,越容易发生热传递,若水的初温不同,便可造成水的散热情况不同,所以实验中应控制水的初温相同。
(2)[1][2]在实验过程中,燃油不可能完全燃烧,且燃料燃烧放出的热量一部分直接散失掉、一部分被烧杯吸收,同时水也会向外散热,所以不能通过水温的变化得出燃料燃烧放出的热量,计算结果不可靠。
【题型10 热机燃料燃烧能量走向图】
37.(23-24九年级上·广西南宁·期末)如图,甲是四冲程汽油机某冲程的示意图,乙是其能量流向图。下列说法正确的是( )
A.图甲是吸气冲程的示意图
B.图甲冲程使汽车获得动力
C.水箱散热导致的能量损失最多
D.设法利用废气的能量可提高燃料利用率
【答案】D
【详解】A.由图可知,进气门关闭,排气门关闭,活塞向上运动,为压缩冲程,故A错误;
B.使汽车获得动力的冲程是做功冲程,图甲是压缩冲程,机械能转化为内能,故B错误;
C.由图乙可知,水箱散热耗能30%,废弃带走热量36%,所以废气带走的能量损失最多,故C错误;
D.因为废气带走的能量最多,所以设法利用废气的能量,是提高燃料利用率的重要措施,故D正确。
故选D。
38.(23-24九年级上·福建宁德·期中)如图所示,是汽油机的能量流向图,对照此图,下列说法正确的是( )
A.废气的排放所占的比例最小
B.减少废气能量损失是提高热机效率的有效手段
C.汽油机工作时燃烧汽油越多,汽油的热值越大
D.汽油机的能量利用率可达100%
【答案】B
【详解】AB.由图示知,废气带走了大部分的能量,所以减少该部分的能量损失是提高热机效率的有效手段,故A错误,B正确;
C.热值是燃料的一种特性,它代表燃料性能的优劣,热值的大小与燃料的种类有关,与燃烧程度、质量的多少以及是否燃烧等均无关,故C错误;
D.由于在汽油机的工作过程中,总是会存在能量损失,即有用能量总是小于燃料放出的总能量,所以汽油机的效率不可能达到100%,故D错误。
故选B。
39.(23-24九年级上·四川泸州·期中)如图所示是某内燃机工作时的能量流向图,该内燃机的热机效率是( )
A.65% B.40% C.15% D.35%
【答案】D
【详解】因热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比,所以,由内燃机的能量流向图可得,内燃机的热机效率为
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
40.(22-23九年级上·广西南宁·期末)图是某内燃机工作时的能量流向图,该内燃机的热机效率是( )
A.25% B.35% C.40% D.75%
【答案】B
【详解】该内燃机的热机效率是
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【题型11 提高热机效率的方法】
41.(23-24九年级上·广西贺州·期中)为节约能源,需提高热机的效率,下列措施中不能提高热机效率的是( )
A.尽量增加热机的工作时间 B.尽量减少热机部件间的摩擦
C.尽量使燃料充分燃烧 D.尽量减少废气带走的热量
【答案】A
【详解】热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,所以减少热量的损失可以提高热机的效率,则使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失,提高效率;增加热机的工作时间,并不能减少热量的损失,所以不能提高热机的效率,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【点睛】此题通过考查影响热机效率的几个因素,考查了学生对热机效率的理解。要知道要想提高热机的效率,就要减少热量的损失
42.(23-24九年级上·山东菏泽·期中)为减少能源消耗,保护环境,必须合理利用能源,下列方法中对提升热机效率有用的是( )
A.尽量使燃料充分燃烧 B.用导热性更好的材料做内燃机汽缸
C.增加燃料的质量 D.让燃料放出的热量全部用来做有用功
【答案】A
【详解】A.燃料充分燃烧可以减小因燃烧过程不充分造成的能量损失,可以提高热机的效率,故A符合题意;
B.汽缸的导热性越好,因热传递损失的热量越多,效率越低,故B不符合题意;
C.效率是有用功与总功的比,增加燃料的质量只能增加总功,不一定能提高效率,故C不符合题意;
D.热机工作过程中总是存在能量的损失,不可能让燃料放出的热量全部用来做有用功,故D不符合题意。
故选A。
43.关于热机的效率,下列说法正确的是( )
A.热机消耗的燃料越多,效率就越高
B.热机做的有用功越多,效率就一定越高
C.热机的功率越大,做功就越快,但效率却不一定高
D.改进技术,保证良好的润滑,热机效率可以达到100%
【答案】C
【详解】A.热机消耗的燃料多,做的有用功不一定多,根据可知,效率不一定高,故A错误;
B.热机做的有用功多,燃料放出热量的多少未知,根据可知,无法判断效率的高低,故B错误;
C.功率是描述做功快慢的物理量,功率越大,做功就越快,功率和效率无关,所以功率高,效率却不一定高,故C正确;
D.热机在工作时,废气会带走一部分热量、燃料不可能完全燃烧、克服部件之间的摩擦会消耗能量等,所以即使改进技术,保证良好的润滑,热机的效率也不可能达到100%,故D错误。
故选C。
44.关于热值和热机效率,下列说法正确的是( )
A.使燃料燃烧更充分,可以增大热值
B.燃料燃烧释放的热量越多,热值越大
C.使燃料燃烧更充分,可以提高热机的效率
D.热机使用的燃料的热值越大,热机的效率就越高
【答案】C
【详解】A.热值是燃料的特性,与燃烧情况无关,故A错误;
B.热值是燃料的特性,与放出热量的多少无关,故B错误;
C.使燃料燃烧更充分,可以增大有效利用的能量,提高热机的效率,故C正确;
D.热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比,与燃料的热值无关,故D错误。
故选C。
【题型12 加热效率的计算问题】
45.(22-23九年级上·山东菏泽·期中)某中学为学生供应开水,用锅炉将200kg的水从加热到,燃烧了6kg的无烟煤。水的比热容是,无烟煤的热值是。求:
(1)锅炉内的水吸收的热量是多少?
(2)无烟煤完全燃烧放出的热量是多少?
(3)此锅炉的效率是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)锅炉内的水吸收的热量为
(2)无烟煤完全燃烧放出的热量为
(3)此锅炉的效率为
46.(23-24九年级上·四川广元·期末)由于冬天天气寒冷,妈妈每天准备早餐时都要按照如图所示给小宇用热水加热一杯250g的牛奶。已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),牛奶的比热容为2.1×103J/(kg•℃)
(1)若不计热量损失,要使这瓶牛奶的温度由5℃最终升高到45℃,求:
①牛奶吸收的热量是多少?
②妈妈至少需要准备65℃的热水多少千克?
(2)若妈妈将质量为2kg,温度为5℃的水加热至65℃,需消耗4.8×10﹣2m3的燃气,则小宇家燃气灶的热效率是多少?(燃气的热值为4.2×107J/m3)
【答案】(1)①2.1×104J,②0.25kg
(2)25%
【详解】(1)[1]牛奶吸收的热量为
[2]不计热量损失,则热水放出的热量等于牛奶吸收的热量,所以需要准备65℃的热水的质量为
(2)水吸收的热量为
燃气完全燃烧放出的热量为
则小宇家燃气灶的热效率为
47.(23-24九年级上·广东清远·期中)小红观察到家里的迷你磁炉外包装上印有“体积小方便携带、高火力效率高”等字样,她内心产生了疑问:“该款磁炉的效率到底有多高?”于是她准备实际测试一下炉子的效率,她测量了2kg的水倒入锅中,测得初温为20℃,当水温加热到100℃时停止加热,测得燃烧了32g的丁烷气体,水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),这种丁烷气体的热值是3.5×107J/kg。试求:
(1)32g丁烷气体完全燃烧放出的热量是多少?
(2)水吸收的热量是多少?
(3)炉子烧水的效率是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由题可知,丁烷气体完全燃烧放出的热量是
(2)水吸收的热量是
(3)炉子烧水的效率是
48.用酒精灯给烧杯里的水加热,把0.2kg的水从40℃加热到90℃,燃烧消耗了7g的酒精。已知酒精的热值为3.0×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。试求:
(1)此过程中水吸收的热量是多少?
(2)完全燃烧7g酒精释放的热量是多少?
(3)酒精灯加热这些水的效率是多少?
【答案】(1)4.2×104J;(2)2.1×105J;(3)20%
【详解】解:(1)此过程中水吸收的热量是Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×0.2kg×(90℃-40℃)=4.2×104J
(2)完全燃烧7g酒精释放的热量是Q放=mq=7×10-3kg×3×107J/kg=2.1×105J
(3)酒精灯加热这些水的效率是
答:(1)此过程中水吸收的热量是4.2×104J;
(2)完全燃烧7g酒精释放的热量是2.1×105J;
(3)酒精灯加热这些水的效率是20%。
【题型13 热机效率的计算问题】
49.(22-23九年级上·湖北十堰·期中)氢气—汽油发动机采用氢气和汽油两种燃料工作,可进行自由切换。氢气和汽油的热值分别为q氢气=1.5×108J/kg、q汽油=4.5×107J/kg。小华驾驶使用上述发动机的轿车沿平直公路从甲地至乙地,两地相距250km,出发时油箱内汽油的质量为8kg。设氢气和汽油在汽缸内均完全燃烧,轿车以恒定功率行驶,发动机输出的能量全部用来驱动轿车行驶,全程分两个阶段,如图所示:
阶段一:轿车使用氢燃料从甲地出发,以25m/s的速度匀速行驶1h到达丙地,此过程中轿车牵引力的功率为20kW,消耗了0.8kg氢气;
阶段二:从丙地开始,由于氢气不足,小华切换汽油为燃料,轿车仍以25m/s的速度匀速行驶,此过程中发动机的效率为30%。
(1)消耗了0.8kg氢气,氢气完全燃烧放出的热量;
(2)在使用氢燃料的情况下,求轿车发动机的效率;
(3)请通过计算说明小华最终能否到达乙地。
【答案】(1)1.2×108J
(2)60%
(3)1.6×105m>1.35×105m,则不能到达乙地
【详解】(1)氢气完全燃烧放出的热量Q放氢=m氢气q氢气=0.8kg×1.5×108J/kg=1.2×108J
(2)第一阶段所用时间t1=1h=3600s
第一阶段牵引力做的功W有1=Pt1=2×104W×3600s=7.2×107J
轿车发动机的效率
(3)汽油完全燃烧放出的热量Q放汽油=m汽油q汽油=8kg×4.5×107J/kg=3.6×108J
轿车发动机做的有用功W有=Q放汽油η=3.6×108J×30%=1.08×108J
油箱内汽油可供轿车行驶的时间
油箱内汽油可供轿车行驶的路程s3=vt3=25m/s×5400s=1.35×105m
第一阶段轿车行驶的路程s1=vt1=25m/s×3600s=9×104m=90km
第二阶段轿车需要行驶的距离s2=s-s1=250km-90km=160km=1.6×105m>1.35×105m
则不能到达乙地。
50.(23-24九年级上·云南昆明·期中)我国自主品牌汽车通过技术革新和品质提升,越来越受到消费者的青睐。某国产品牌汽车在平直公路上以25m/s的速度匀速行驶100s,消耗了汽油0.5kg,已知完全燃烧1kg汽油释放的能量为4.6×107J,汽车牵引力的功率为92kW,求:
(1)汽车匀速行驶的距离;
(2)汽车牵引力所做的功;
(3)发动机的效率。
【答案】(1)2500m
(2)9.2×106J
(3)40%
【详解】(1)由可得,汽车匀速行驶的距离为
(2)由可得,汽车牵引力所做的功为
(3)已知完全燃烧1kg汽油释放的能量为4.6×107J,消耗了汽油0.5kg释放的能量为
发动机的效率为
51.(23-24九年级上·陕西渭南·期中)2022年北京冬奥会,氢燃料客车、纯电动汽车等新能源车辆的使用比例为历届冬奥会之最。已知,。
(1)如图,充电桩为电动汽车的电池充电时,电能转化为 (选填“机械”或“化学”)能,此时 (选填“充电桩”或“电池”)相当于电路中的用电器。
(2)质量为的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少?
(3)若(2)中氢燃料释放的热量全部被质量为500kg、温度为的水吸收,水升高的温度是多少?
(4)若氢燃料客车热机效率为,则消耗的氢燃料可驱动客车做的有用功是多少?(假设燃料完全燃烧)
【答案】(1) 化学 电池
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)[1][2]充电桩为电动汽车的电池充电时消耗电能,产生化学能,所以是将电能转化为化学能的过程,故电池相当于电路中的用电器。
(2)0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为
(3)由题意可知水吸收的热量
由得水升高的温度
(4)若氢燃料客车热机效率为50%,则消耗0.6kg的氢燃料可驱动客车做的有用功为
52.科学家正在研制一种用水作燃料的“零排放汽车”,其工作原理是:水和硼反应产生氢,氢再进入内燃机燃烧或装入燃料电池发电;后续反应产生的水又被收集,唯一副产品“氧化硼”还可以再转变成硼并循环利用。据科学家计算,一辆汽车一次装载18kg硼和45L水,反应放出的能量与30kg汽油相当(汽油的热值为4.6×107J/kg),如果该车以108km/h的速度在水平路面上匀速行驶,反应放出的能量转化为机械能的效率为80%,该车的质量是1.6t,车受到的阻力是车重的10%.则:
(1)30kg汽油完全燃烧放出的能量是多少焦?
(2)则该车发动机的牵引力是多大?
(3)加一次硼和水可以供车行驶多少千米?
【答案】(1)1.38×109J;(2)1.6×103N;(3)690km
【详解】解:(1)30kg汽油完全燃烧时放出的热量Q放=m汽油q=30kg×4.6×107J/kg=1.38×109J
(2)汽车受到的重力G=m车g=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N
汽车受到的阻力f=10%G=0.1×1.6×104N=1.6×103N
因为汽车匀速行驶,所以牵引力等于阻力F=f=1.6×103N
(3)反应放出的能量转化为机械能的效率为80%,则加一次硼和水发动机所做的功
W有=ηQ放=80%×1.38×109J=1.104×109J
汽车行驶路程
答:(1)30kg汽油完全燃烧放出的热量是1.38×109J;
(2)该车发动机的牵引力是1.6×103N;
(3)加一次硼和水可以供车行驶690千米。
【题型14 能量的转化与守恒】
53.(23-24九年级上·河北石家庄·期末)随着新能源汽车的发展,电动车慢慢出现在大街小巷。电动车电量不足时,需通过充电桩给电动车的电池充电,在充电过程中( )
A.电能转移到电动车 B.化学能转移到电动车
C.电能转化为化学能 D.化学能转化为电能
【答案】C
【详解】充电桩在给电动车充电过程中,充电桩给电动车提供电能,将电能转化为电动车电池的化学能,故 C符合题意。
故选C。
54.(23-24九年级上·甘肃陇南·期末)杭州亚运主火炬的燃料“零碳甲醇”在燃烧过程中将化学能转化成 能,甲醇燃烧过程中热值 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 内 不变
【详解】[1] “零碳甲醇”在燃烧过程中,放出热量,将储存的化学能转化成内能。
[2]热值是燃料本身的特性,甲醇燃烧过程中热值不变。
55.(23-24九年级上·广东汕头·期中)如图,是我国用长征火箭发射“嫦娥四号”探月卫星时的壮观情景。
(1)火箭发射升空时,燃料通过燃烧将化学能转化为 能,再转化为火箭的 能;火箭的燃料使用液态氢,主要是因为它 大。
(2)“嫦娥四号”探月卫星绕月飞行时在遭遇月食期间没有太阳光照射,卫星表面的温度会急剧下降, 减小,这是通过 的方式改变物体的内能。
【答案】(1) 内 机械 热值
(2) 内能 热传递
【详解】(1)[1][2]在火箭升空时,燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的内能,再转化为火箭的机械能
[3]同时对于火箭使用液态的氢做燃料,主要是因为其的热值大的缘故。
(2)[1][2]没有太阳光照射时的卫星表面的温度会急剧下降,即其质量不变,温度降低,内能减小,这是通过热传递的方式改变物体内能的。
56.(23-24九年级上·云南·期末)爆米花是一种很受欢迎的食品,它通常是由玉米加工而成。如图所示是老款爆米花机。在加工爆米花时,用炉子给装有玉米粒的爆米机加热,密封在罐里的玉米粒温度不断升高,其中的水分逐渐变成水蒸气,玉米粒内部压强不断增大。部分水蒸气从玉米粒中跑出,进入铁罐内,而铁罐内气体的温度也在不断升高,压强越来越大。玉米粒像吹足气的小气球,但由于受到罐内气压的约束,它们不能爆开。加热到一定程度时,打开爆米机的密封盖,罐内气体压强迅速减小,高温高压的玉米粒突然进入气压较低的环境中,便迅速爆开,变成了爆米花。
(1)加工爆米花的过程中,通过 的方式使玉米粒的内能增加;
(2)煤燃烧的过程是将 能转化为内能;
(3)在加工爆米花时,完全燃烧2kg的干木柴,释放出的热量的25%被玉米粒吸收,玉米最终粒吸收了的能量,则干木柴的热值为 ;
(4)小明了解了爆米花的制作过程后,想在家里用微波炉来自制爆米花,但妈妈说用微波炉很费电,微波炉常常“烧保险” ,(选填“能”或“不能”)用铜丝或铁丝来做保险丝。
【答案】(1)热传递
(2)化学
(3)
(4)不能
【详解】(1)改变内能的途径有做功和热传递;爆玉米花时,将玉米粒放入铁罐内加热,玉米粒通过热传递从铁罐吸收热量,使玉米粒的温度升高、内能增大。
(2)煤燃烧过程是将化学能转化为内能。
(3)完全燃烧2kg的干木柴释放出的热量
由知道,干木柴的热值为
(4)当保险丝熔断后,不能用铜丝、铁丝代替,因为铜丝、铁丝的电阻小,熔点高,在电流过大时无法及时熔断来保护电路。
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