专题16 内能的利用及热学综合（解析版）

专题16内能的利用一、填空题1.（2020·安徽）某同学家使用燃气热水器，平均每天需将100kg的水从18℃加热到58℃。若天然气完全燃饶放出热量的70%被水吸收，则热水器平均每天消耗天然气________m³。[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)，q天然气=4.0×107J/m³]。【答案】0.6【解析】【详解】用燃气热水器给水加热，水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×100kg×(58℃-18℃)=1.68×107J燃烧天燃气放出的热量771.6810J102.4%J70QQ吸放则每天消耗的天然气的质量773310J2.40.6m4.010J/mQmq放天然气天然气2.（2020·江苏省泰州市）如图甲所示的某品牌插秧机使用北斗导航，农民只需在作业前进行相关设定，即可实现24小时无人值守自动作业。(1)北斗导航卫星是通过__________向插秧机发送位置信息的；(2)该插秧机使用四冲程汽油机，图乙中汽油机处于__________冲程。如果该汽油机飞轮的转速是60r/s，则汽油机每秒钟对外做功__________次；(3)汽油属于__________（选填“清洁”或“非清洁”）能源，某段时间插秧机消耗汽油0.21kg，汽油完全燃烧放出的热量是__________J；若这些热量完全被40kg初温15°C的水吸收，则水温升高__________°C。[q汽油=4.6×107J/kg，c水=4.2×103J/（kg·°C）]【答案】(1).电磁波(2).压缩(3).30(4).非清洁(5).69.6610J(6).57.5【解析】【详解】(1)[1]电磁波可以在真空中传播，可以传递信息，北斗卫星导航系统在实现定位、导航和授时服务时，主要是利用电磁波传递信息的。(2)[2]从图中可以看出，两气门关闭和活塞向上移动的特点，可以判断这个冲程是压缩冲程，将机械能转化为了内能。[3]飞轮的转速是60r/s，飞轮转动一圈完成两个冲程，所以1s可以完成的冲程数量是260120个个完成四个冲程，对外做功一次，所以汽油机每秒钟对外做次数是1231400(3)[4]由于汽油燃烧后会产生污染大气的废气，所以汽油属于非清洁能源。[5]汽油完全燃烧放出的热量是760.21kg4.610J/kg9.6610JQmq放汽油[6]由Qcmt放，得，水温升高639.6610J57.54.210J(kg)40kgQtcm吸℃℃专题17热学综合一、选择题1.（2020·江苏省连云港市）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（）A.0℃的冰块内能为0B.汽油机做功冲程气缸内燃气的内能增加C.存在温度差的两个物体相接触会发生热传递D.出笼的馒头变凉的过程中所含的热量在减少【答案】C【解析】【详解】A．一切物体都有内能，0℃的冰块内能不为零，故A错误；B．在汽油机的做功冲程中，燃烧产生的高温高压气体迅速膨胀，推动活塞向下运动，内能转化为机械能，内能减小，故B错误；C．热传递的条件是温度差，存在温度差的两个物体相接触会发生热传递，故C正确；D．出笼的馒头变凉的过程中温度降低，内能减小，热量是过程量，不能说“含有”，故D错误。故选C。二、填空题2.（2020·贵州省黔西南州）如图所示，给试管内水加热至一定程度，发现试管口木塞会被推出。(1)给水加热是通过________方式使水的内能增加；木塞被推出后水蒸气的内能________（选填“增大”“减小”或“不变”）。(2)四冲程内燃机的________冲程与这个原理相同；内燃机工作时，产生的噪声和________会对环境造成污染。【答案】(1).热传递(2).减小(3).做功(4).废气【解析】【详解】(1)[1]改变内能的方式有两种：做功和热传递。给水加热是通过热传递的方式，将酒精燃烧产生的内能转移到水中，使水的内能增加。[2]木塞被推出是因为水蒸气通过做功的方式，将自身内能转化为木塞的机械能，此过程水蒸气内能减少，温度降低。(2)[3]四冲程中，做功冲程是内燃机中高温高压的气体将内能转化为活塞的机械能，推动活塞向下运动，从而实现对外做功，与(1)中木塞被推出的原理相同。[4]内燃机工作时，产生的噪声和废气会对环境造成污染。