1、第十四章內能的利用 知識點1 熱機1 熱機：將內能轉化為機械能的機器最常見的熱機為內燃機.2 內燃機四沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程.3 內燃機工作過程沖程工作示意圖能的轉化相應特點吸氣沖程 進氣門打開，排氣門關閉，活塞向下運動 吸入汽油和空氣的混合物（柴油機吸入的是空氣）壓縮沖程機械能進氣門、排氣門都關閉J活塞向上運動，壓縮汽油內能和空氣的混合物（柴油機壓縮的是空氣）做功沖程排氣沖程內能機械能廢氣帶走很多燃氣內能 進氣門、排氣門都關閉 活塞在高溫、高壓的燃氣作用下向下運動點火方式：點燃式（柴油機為壓燃式） 進氣門關閉，排氣門打開 活塞向上運動將廢氣排出汽缸 廢氣中含有大量有害氣

2、體（1）一個工作循環包括四個沖程，每一個工作循環活塞往復運動兩次，曲軸轉動兩周，對外 做功一次.（2）在一個工作循環中，只有第三個沖程是燃氣對外做功，其他三個輔助沖程依靠飛輪的慣 性完成.注：可根據汽油機活塞運動方向和進氣門的開、關來判斷汽油機的四個沖程。柴油機與汽油機：同：四個沖程相同異：柴油機用噴嘴代替了火花塞例1 回答下列問題：白霧1. 燃燒汽油能將它的化學能轉化為,熱機通過做功，能把內能轉化為例3為了比較酒精和碎紙片的熱值，如圖25 2所示，兩只同種規格的燒杯中裝有質量相等的水，取質量(選填“相等”或“不相等”)的酒精和碎紙片分別放入兩個燃燒皿中點燃，分別給燒杯加熱，直到酒精和碎紙片完

3、全燃燒，通過比較,從而確定酒精和碎紙片的熱值大小關系。知識點3熱機的效率1 定義：用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的熱量之比.Q有用是燃料燃燒放出的轉化為有用功的熱量，Q總是燃料完全燃燒放出的熱量.一， Q有用W有用2 .計算公式：n= -QTX 1°°%=莎乂 100%.3 熱機中的能量損失(1) 廢氣帶走的能量最多；(2) 部分燃料沒有完全燃燒而損失；(3) 克服各零部件的摩擦消耗一部分能量；(4) 一部分能量損失在部件散熱上.4 提高熱機效率的途徑飆*(1) 保持良好的潤滑，減小摩擦；一-(2) 盡可能使燃料充分燃燒；(3) 廢氣帶走的能量再利用等.a.Ex

4、 100%B.|4X 100%fflK7<_C.E34x 100%|1D.|1 + 12 + I3 + I4+ I5X 100%例1如圖16 4 7所示為內燃機的能量流向圖，熱機效率n等于(例2、重4 10 N的汽車在水平路面勻速運動， 所受阻力為920N,汽車牽引力功率為 9.2kW, 其汽油發動機效率為 20% (汽油熱值是(4.6 X 107J /kg ),求汽車運動100s內發動機 對汽車的牽引力多大？牽引力做了多少功？汽車通過的距離多長？發動機消耗汽油質量是多少？知識點4能的轉化和守恒1 能量形式的多樣化：自然界能量形式多樣，有機械能、內能、電能、光能等.一定條 件下都能互相轉

5、化.2 能的轉化：能量的形式發生改變，發生在不同形式的能之間，如摩擦生熱.3能的轉移：同種形式的能 在不同物體或物體不同部位發生轉移，如熱傳遞.4.能量守恒定律：能量既不會憑空消失， 也不會憑空產生，它只會從一種形式轉化為其他 形式，或從一個物體轉移到另一個物體，在轉化和轉移的過程中，能量的總量保持不變.(1) 能量守恒定律具有普遍性，適用于任何能量轉化或轉移的場合.(2) 能量轉化有方向性，但總量保持不變.例1回答下列問題：1 冬天里人們常用兩手相互摩擦產生熱量，這是機械能轉化為2 植物吸收太陽光進行光合作用，這是光能轉化為 3 在一定條件下，各種形式的能都可以相互 4 足球在地上滾動慢慢停

6、下來，小明認為動能憑空消失了，對嗎？.例2小王同學分析了四個常見事例中的能量轉化，其中正確的是（）A. 在汽油機的做功沖程中，內能轉化為機械能B. 電風扇正常工作過程中，電能主要轉化為內能C. 電熱水器工作過程中，內能轉化為電能D. 跳水運動員在空中下落的過程中，動能轉化為重力勢能思路點撥：要把握住能量轉化前后的能量形式.例3下列說法中正確的是（）A. 根據能量守恒定律，能源的利用率應該是100%B由于能量既不會消失，也不會產生，總是守恒的，所以節約能源意義不大C. 節約能源只要提高節能意識就行，與科技進步無關D. 在能源的利用中，總會有一部分能源未被利用而損失思路點撥：雖然能量守恒，但能量的

7、轉化有方向性，能為人所利用的能量受技術限制. 熱效率的計算人們獲得熱量的四種方式及其熱效率計算： cmA t 煤爐：化學能一內能：n熱二Q 燃氣爐：化學能f內能：n熱=Q = cmqVtQ cmAt 電熱器：電能f內能：n熱=W = 太陽能熱水器：太陽能f內能：n光熱轉換=V太陽P畐射St課堂練習1. 有一臺單缸四沖程的柴油機，它工作時飛輪轉速為1200r/min，則它的氣缸內燃氣 1s對外做功（）A. 20 次 B . 10 次C. 600 次 D . 120 次2. 一臺八缸四沖程柴油機， 飛輪轉速為600r/min，若每個汽缸做功沖程中， 每次做功7300J ,那么這臺柴油機的功率是（）

8、A. 3.65 X 10"W B . 5.84 X 105W C. 7.3 X 105W D . 2.92 X 105W3. 汽油機飛輪的轉速為 600r/min，那么，每秒鐘完成工作循環個數和對外做功次數分別為A . 5, 5 B . 10, 10C. 15, 15 D . 20, 204. 關于物體內能的說法中錯誤的是（）A . 一切物體都有內能 B. 一定質量的物體，溫度越高，它具有的內能越大C.物體具有的內能越多，它具有的熱量就越多D.物體對外做功時，物體的內能會減少5. 以下說法正確的是（）A .只有對水加熱，水的溫度才能升高B .物體內能的改變量只能用吸收或放出熱量的多少

9、來量度C. 熱量就是內能D. 物體的溫度發生變化，它的內能也一定發生改變6. 用兩個相同的電熱水器給質量同為2kg的物體甲和水加熱，他們的溫度隨加熱時間的變化關系如圖所示，據此判斷甲物質10min吸收的熱量為（）A. 0.84 X 105J B . 1.2 X 105J C . 2.52 X 105JD .都不是，不能計算7. 水的比熱容比煤油的大. 如圖所示，隔著石棉網同時加熱規格相同，都相同的煤油和水的試管，至管內液體升溫到40 C,這個過程中（A. 煤油溫度先升到 40 CB. 同一時刻水的溫度比煤油高C. 加熱相同時間，水吸收的熱量多D. 升高相同的溫度，煤油需加熱較長的時間8. 在標

10、準大氣壓下，將0.2kg水從25C加熱至沸騰需吸收的熱量是（310 J/ （kg?c）（）3344A. 2.1 X 10 JB. 6.3 X 10 JC. 2.1 X 10 J D. 6.3 X 10 J分別裝上質量和初溫C 水=4.2 X相同的時間，則下列說法中正確的是（）iUrl/TA.水吸收的熱量多C.它們吸收的熱量相同B.水上升的溫度較高D.它們上升的溫度相同10. 一杯水由80C降至20C放出的熱量為 Q1,它由30C升咼到70C 吸收的熱量為Q2,則（ ）A. Q1v Q2B Q1> Q2C. Q1=Q2 D.無法比較11. 用兩個相同的電熱器給質量相同的物質甲和水加熱，它們

11、的溫度隨加熱時間的變化關系如圖所示，3A. 2.1 X 10 J/ （ kg?C）3C. 1.2 X 10 J/ （ kg?C）12.某機器的能量流向圖如圖所示,A.熱機 B.電動機據此判斷物質甲的比熱容為（）3B. 4.2 X 10 J/ （kg?C）D.條件不足，不能確定據此推測該機器可能是（）C.發電機 D .電熱水器13.如圖所示的四種交通工具，不用熱機作為動力機械的是()A、自行車B、輪船C、卡車D飛機9. 兩個相同的燒杯裝有質量和初溫都相同的水和食用油，用相同的電加熱器分別給它們加熱14. 以下交通工具中，所使用的動力裝置將電能轉化為機械能的是（）A.摩托車B.載重卡車C.拖拉機D

12、 .電動自行車15. 關于熱機，下列說法是正確的（）A. 汽油機頂部有噴油嘴，柴油機頂部有火花塞B. 柴油機在吸氣沖程中，將柴油和空氣的混合氣吸人氣缸C. 汽油機在做功沖程中，進氣門關閉排氣門打開D. 汽油機在做功沖程中，是把內能轉化為機械能16. 下列流程圖是用來說明單缸四沖程汽油機的一個工作循環及涉及到的主要能 量轉化情況.關于對圖中的補充正確的是（）B. 壓縮沖程C. 做功沖程D. 壓縮沖程內能轉化為機械能機械能轉化為內能機械能轉化為內能做功沖程壓縮沖程做功沖程機械能轉化為內能內能轉化為機械能內能轉化為機械能吸氣沖程（）（）(© )()捷氣沖程A.做功沖程內能轉化為機械能壓縮沖

13、程機械能轉化為內能17. 在四沖程汽油機工作過程中，將內能轉化成機械能的沖程是（）A.吸氣沖程B.壓縮沖程C.做功沖程 D 排氣沖程18. 多數汽油機是由四個沖程不斷循環來保證連續工作的其中，完成將汽油燃燒產生的廢氣排出氣缸的沖程是（）A.吸氣沖程B.壓縮沖程C.做功沖程D.排氣沖程19. 圖是內燃機的某沖程工作示意圖，以下改變內能方式與此相同的是（）A.烤火取暖B.搓手取暖C.向手“呵氣”取暖 D.用熱水袋取暖D.D.A.吸氣沖程B.壓縮沖程C.做功沖程D.排氣沖程23.在汽油機壓縮沖程中，氣缸內氣體的（）A.溫度降低B.密度變小C.熱量增多D.內能增加24.點火爆炸實驗中，電子式火花發生器

14、點燃盒中酒精蒸氣，產生的燃氣將塑料盒蓋噴出很遠.此過程的能量轉化方式類似于汽油機的（）A.吸氣沖程B.壓縮沖程C.做功沖程 D.排氣沖程25. 單杠四沖程內燃機在工作過程中，將機械能轉化為內能的是（A.吸氣沖程B.壓縮沖程C.做功沖程 D .排氣沖程26. 如圖是四沖程內燃機工作循環中的一個沖程，它是（）A.壓縮沖程，將內能轉化為機械能B.壓縮沖程，將機械能轉化為內能C.做功沖程，將內能轉化為機械能D.做功沖程，將機械能轉化為內能熱機的效率20. 如圖所示是汽油機工作時各種沖程的示意圖，其中表示做功沖程的是（）27. 熱機的效率較低，為了提高熱機的效率，你認為下列方法目前不可能的是（）A.盡量

15、使燃料充分燃燒B.盡量減少各種熱損失C. 盡量減少因克服摩擦力而額外消耗的能量D. 想辦法把燃料放出的熱量全部用來做有用功28. 關于熱機，下列說法錯誤的是（）A.熱機性能好壞的重要標志之一是熱機效率B. 在四沖程內燃機中減少廢氣帶走的大量熱量可以大大提高熱機效率C. 柴油機的效率比汽油機的高，這是因為柴油的熱值比汽油的大D. 在壓縮沖程中內燃機將機械能轉化為內能能量守恒和轉化A.給電熱水壺通電燒水29. 下列的電器設備在工作中，將機械能轉化為電能的是（）D.用電飯鍋蒸米飯轉動手搖發電機的輪盤，發電機發電C.有電流通過揚聲器，揚聲器的紙盆振動30. 下列實例中，屬于機械能轉化為內能的是（）A.

16、流星穿過大氣層時發熱發光B.冬天，嘴對著雙手哈氣C.汽油機的做功沖程 D.不銹鋼湯勺放在熱湯中31. 近年來，我國沿海地區利用潮汐現象建成了潮流能發電站，其原理就是利用海水的流動來推動發電機工作從能量轉化的角度，潮流能發電是將（）A.海水的機械能轉化成電能 B.海水的化學能轉化成電能C.電能轉化成海水的勢能D.電能轉化成海水的機械能32. 下列關于能量轉化、轉移現象的說法，錯誤的是（）A.電池充電，電能轉化為化學能B.電動機工作，電能轉化為機械能C.暖瓶塞被熱氣彈開，機械能轉化為內能D.用熱水袋取暖，內能發生了轉移33. 下列說法正確的是（）A.江蘇田灣核電站是利用核裂變方式來發電的B.天然氣

17、是可再生能源C.太陽能熱水器中的水是通過做功來改變內能的D. “永動機”是可以制造出來的34.20XX年2月15日，一顆數十噸的隕石被地球俘獲，在加速下落的過程中，隕石與大氣劇烈摩擦、迅速升溫、猛烈燃燒，猶如一顆火球撲向俄羅斯.隕石下落過程中，其能量轉化過程是（）A.重力勢能一動能一內能C.重力勢能一內能一動能B.動能一重力勢能一內能D.內能一重力勢能一動能35用煤氣灶燒水時，把2kg的水從25 C加熱到75 C ,燃燒了 0.03m 3的煤氣.設 煤氣完全燃燒.水的比熱容為4.2 X 103J/ ( kg? C),煤氣的熱值約為4.0 X 107J/m 3.試求：(1) 水吸收的熱量是多少？

18、(2) 煤氣灶燒水時的效率是多少？36. 某家庭需要將50kg、20 C的水加熱到60 C作為生活用熱水，他們利用煤氣灶 燒水，需燃燒0.8kg 煤氣.已知煤氣的熱值q=4.2 X 107J/kg ,水的比熱容 c=4.2X10 3J/kg .求：(1) 50kg、20 C的水加熱到60 C需吸收的熱量；(2) 完全燃燒0.8kg煤氣放出的熱量；(3) 煤氣灶燒水的效率.37. 要把質量為10kg的水從20 C加熱到96 C ,需要吸收多少熱量？若這些熱量 由燃燒沼氣提供，則需要完全燃燒多少m5的沼氣？設沼氣安全燃燒放出的熱量 全 部被水 吸收，C水=4.2 X 103J/ ( kg?C),

19、q 沼氣=1.9 X 107J/m3.2. 內燃機有四個沖程， 它們分另寸是 沖程，沖程，沖程，沖程.3 在四個沖程中，給汽車提供動力的沖程是沖程，排出汽車廢氣的沖程是沖程.例2如圖所示是某個四沖程內燃機在工作過程中的一個沖程示意圖，由圖中情況可判定這個沖程 ()A. 是排氣沖程B 是做功沖程C. 是把機械能轉化為內能D. 是把內能轉化為機械能例3如圖16 4 2所示實驗，試管口木塞沖出過程 ()A. 試管口出現的白霧是水蒸氣B. 試管口出現白霧說明水蒸氣內能增加C. 能量轉化情況與內燃機壓縮沖程相同D. 水蒸氣對木塞做功，水蒸氣的內能減少思路點撥：水蒸氣對木塞做功，內能轉化為機械能，水蒸氣內能減少，溫度降低，水蒸氣遇冷液化成白霧.例4關于熱機，下列說法