中考物理--内能的利用

一、热值1、内能的获得——燃料的燃烧——化学能转化为内能。2、热值（1）定义：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。（2）单位：J/kg（3）公式：Q＝mq（q为热值）。（4）煤气的热值是3.9×107J/m3，它表示：1m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107J。（5）火箭常用液态氢做燃料，是因为：液态氢的热值大，体积小便于储存和运输。解读：①对于热值的概念，要注重理解三个关键词“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。1kg是针对燃料的质量而言，如果燃料的质量不是1kg，那么该燃料完全燃烧放出的热量就不是热值。某种燃料：说明热值与燃料的种类有关。完全燃烧：表明要完全烧尽，否则1kg燃料化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。②热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小，也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。二、热机（1）内能的利用方式：①利用内能来加热；从能的角度看，这是内能的转移过程。②利用内能来做功；从能的角度看，这是内能转化为机械能。（2）热机：定义：利用燃料的燃烧来做功的装置。能的转化：内能转化为机械能。（3）内燃机：将燃料燃烧移至机器内部燃烧，转化为内能且利用内能来做功的机器叫内燃机。它主要有汽油机和柴油机。（4）内燃机工作的四个冲程①冲程：活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸一端运动到另一端的过程，叫一个冲程。②一个工作循环：由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。完成一个工作循环活塞往复两次，曲轴转动两周，飞轮转两周，向外输出一次功。③吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞在曲轴的带动下由最上端运动到最下端，活塞上方气缸内的体积增大，压强减小，新鲜空气在大气压的作用下由进气门进入气缸。汽油机除吸进新鲜空气外还吸入汽油。柴油机只吸入新鲜空气。④压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞在曲轴的带动下由最下端运动到最上端，活塞上方汽缸内的体积减小，压强增大，温度升高。压缩冲程将机械能转化为内能.柴油机被压缩的体积更小，压强更大，温度更高，压缩后的温度会超过柴油的着火点。⑤做功冲程：进气门和排气门都关闭，汽油机在压缩冲程末时火花塞点火，混合的气体剧烈燃烧，柴油机是在压缩冲程末喷油嘴喷出雾状的柴油，因为气缸内空气温度达到柴油的着火点，柴油立即燃烧，汽缸内的温度，压强急剧上升，高温，高压的燃气推动活塞向下运动，连杆带动曲轴旋转。四个冲程中只有做功冲程实现了人们希望的内能转化为机械能的过程。⑥排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞由下向上运动，废气随着活塞的上行被排出汽缸。解读：汽油机和柴油机的比较：汽油机柴油机不同点构造顶部有一个火花塞。顶部有一个喷油嘴。吸气冲程吸入汽油与空气的混合气体吸入空气点燃方式点燃式压燃式效率低高三、热机效率（1）燃料的利用率：被我们利用了的热量与燃料完全燃烧释放出的总能量的比值。公式：η=放吸QQ影响燃料利用率的因素有：一是燃料不可能完全充分燃烧，二是燃料燃烧放出的热量大部分被散失掉了，只有一小部分被有效利用。（2）热机的效率：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的热量之比，η=1。解读：热机效率较低的原因：①燃料在气缸中不可能完全燃烧，燃料的化学能不能全部转化为内能，②在排气冲程时废气带走了大部分的热量，③机器发热要散失一部分热量，④热机在运转时各部件之间存在摩擦，克服摩擦做功消耗一部分能量。提高热机效率的主要途径：①使燃料充分燃烧；②尽量减少各种损失；③在热机的时间和制造上，采用先进的技术；④保证良好的润滑，较小摩擦阻力。应用小型汽车、摩托车载重汽车、大型拖拉机相同点冲程：活塞在往复运动中从汽缸的一端运动到另一端。一个工作循环活塞往复运动2次，曲轴和飞轮转动2周，经历四个冲程，做功1次。（2019·河北初三期中）下列图中的四幅图显示的汽油机工作的冲程与名称对应正确的是A．吸气B．压缩C．做功D．排气【答案】C【解析】AD．图中，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，故AD项错误；B．图中，进气门开启，活塞下行，气体流如汽缸，是吸气冲程，故B项错误；C．图中，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，故C项正确。（2019·江苏初三期末）下列四个实验中，其能量转化方式与图示汽油机对应冲程类似的是A．电火花发生器点火后将盒盖顶出B．滚摆向下运动C．向下压缩空气引火仪D．酒精灯加热杯中冷水【答案】A【解析】图示中汽油机是做功冲程，能量转化方式为内能转化为机械能。电火花发生器点火后将盒盖顶出，燃料的内能转化为机械能，故A符合题意为答案。滚摆向下运动，重力势能转化为动能，故B不符合题意。向下压缩空气引火仪，对气体做功，内能增加，能量转化方式为机械能转化为内能，故C不符合题意。酒精灯加热杯中冷水，是通过热传递改变水的内能的，故D不符合题意。（2019·河北初三期中）下列关于热值和热机效率的描述，正确的是A．使燃料燃烧更充分，可以增大热值B．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率C．燃料燃烧释放的热量越多，热值越大D．热机的效率能达到100%【答案】B【解析】A．热值是燃料的特性，只与热量的种类有关，与燃烧情况无关，故A错误；B．使燃料燃烧更充分，可以增大有效利用的能量，从而可以提高热机的效率，故B正确；C．热值是燃料的特性，只与热量的种类有关，与放出热量的多少无关，故C错误；D．任何热机，或多或少的都有热量散失，而且都需要克服摩擦做额外功，因此机械效率不能达到100%，故D错误。（2019·四川省资阳市雁江区中和中学初三期中）关于热机，下列说法中正确的是A．效率越高的热机功率也越大B．汽油机和柴油机均属于内燃机C．汽油机工作时汽油在气缸里燃烧越充分，其热值越大D．热机所用燃料的化学能转化为内能越多，效率越高【答案】B【解析】A选项，热机的效率与热机功率无关，二者是两个不同的概念，该选项错误，与题意不符；B选项，汽油机和柴油机均属于内燃机是正确的；C选项，热值是单位质量(或体积)的燃料完全燃烧时所放出的热量，C选项错误；D选项，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，所以D错误；正确选项B。1．（2019·湖北初三期末）一台单缸四冲程汽油机，它的飞轮转速是800r/min，做功冲程中燃气推动活塞一次做功1500J，那么这台汽油机的功率是A．10kWB．15kWC．20kWD．1200kW2．（2019·广东初三期末）如图所示的内燃机工作的一个循环中，其四个冲程的顺序应当是A．乙、甲、丁、丙B．甲、乙、丙、丁C．乙、丁、甲、丙D．甲、丁、乙、丙3．（2019·天津初三期末）下图为四冲程汽油机工作过程中的某冲程示意图，该冲程为A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程4．（2019·呼伦贝尔市海拉尔区第九中学初二期末）一单缸四冲程柴油机飞轮每分钟转1800圈，则该柴油机1秒钟对外做功的次数为A．15B．60C．450D．9005．（2019·黑龙江初三期末）如图所示，是小普同学跟爷爷学习气功的四个基本动作。由此他联想到热机的四个冲程，以下与做功冲程最相似的是A．鼻孔吸气B．气沉丹田C．排山倒海D．打完收工6．（2019·黑龙江初三期末）下列说法中正确的是A．同一物体内能改变，温度一定改变B．通过闻气味的方法可以区分酱油和醋是利用了扩散现象C．汽油机的做功冲程是将机械能转化为内能D．热量只能是从内能大的物体向内能小的物体传递7．（2019·江苏初三期末）如图所示，甲乙丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内的液体质量也相同。下列说法正确的是A．比较不同燃料的热值，可以选择甲乙两图B．比较不同燃料的热值，可以选择乙丙两图C．比较不同液体的比热容，可以选择甲乙两图D．比较不同液体的比热容，可以选择乙丙两图8．（2019·河南初三期中）下列有关热机的说法中不正确的是A．热机工作的过程是将燃料燃烧获得的内能转化成机械能的过程B．可以采用增大热机功率的方法来增大热机的效率C．为了防止热机过热，通常用水来降温，是利用水的比热大的特性D．热机的大量使用会造成环境污染9．（2019·河南初三期中）下列有关热机效率的说法中，正确的是A．热机所用燃料的热值越大，效率越高B．热机的内能转化为热机的机械能越多，效率越高C．如果改进技术，汽油机的效率可以达到100%D．蒸汽机、汽油机和柴油机的热机效率分别是η1、η2和η3,则三者效率一样10．（2020·重庆一中初三月考）下列关于热学的知识中，说法正确的是A．温度越高的物体，内能一定越大B．1kg的水比1kg的冰含有的热量多C．柴油机在“做功冲程”中将机械能转化为内能D．做功和热传递在改变物体的内能上是等效的11．（2019·青山中学初三期中）下列现象中，利用内能做功的是A．冬天在户外时两手相搓一会儿手就暖和了B．车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D．火箭在“熊熊烈火”的喷射中冲天而起12．（2019·青山中学初三期中）在下列各实例中，由机械能转化为内能的是：A．双手用力向上抛篮球B．鞭炮里火药的燃气使鞭炮上升C．用锯条锯木头，锯条和木头都发热D．冬天，人站在阳光下感到暖13．（2019·湖北宜昌市外国语初级中学初三期中）如图所示是广泛使用的“风光互补”景观节能灯，可以同时利用太阳能、风能发电；它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板。关于节能灯的设计解释合理的是A．太阳能电池板是将光能转化为电能B．小风扇是用来给太阳能电池板散热的C．小风扇是风力发电机，将电能转化为机械能D．蓄电池在夜晚放电时，将电能转化为化学能14．（2019·湖北宜昌市外国语初级中学初三期中）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15．（2019·肇庆第四中学初三期中）一杯酒精用掉一半，剩下一半的酒精的体积、质量、密度、比热容和热值的情况是A．体积、质量、密度、比热容和热值不变B．体积、质量和密度变为原来的一半，比热容和热值不变C．体积、质量和热值变为原来的一半，密度和比热容不变D．体积、质量变为原来的一半，密度、比热容和热值不变16．（2019·广东初三期末）如图所示，对于图片中所描述的物理过程,下列分析正确的是A．图甲,向下压活塞的过程,瓶内气体内能减小B．图乙,瓶内气体推动塞子跳起时,通过做功改变气体的内能C．图丙,试管内水蒸气推动塞子冲出时,通过热传递改变其内能D．图丁,此冲程属于内燃机的压缩冲程,燃气的内能转化为活塞的机械能17．（2020·广东省东莞市寮步镇信义学校初三月考）已知甲种燃料的热值大于乙种燃料的热值，下列说法中正确的是A．甲种燃料含有的热量比乙种燃料多B．完全燃烧一定质量的甲种燃料，刚好烧开一壶水，那么用同样质量的乙种燃料就不能烧开这壶水C．燃烧相同质量的两种燃料，甲放出的热量多D．只要通风条件好，供氧充足，乙的热值可能大于甲的热值18．（2019·湖北初三月考）关于内燃机中燃料释放的能量如图所示，则下列说法不正确．．．的是A．燃料很难完全燃烧，放出的热量往往比按热值计算出来的要小，而且有效利用的热量又比放出的热量要小B．用来做有用功的那部分能量，与燃料燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率C．内燃机中，燃料是在汽缸内部燃烧的，而且燃料与空气混合充分，燃烧得比较完全，所以内燃机的效率比蒸汽机的高D．在热机的能量损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施19．（2019·湖北省武汉第三寄宿中学初三月考）如图为柴油机的四个冲程示意图，但顺序不对，下列相关说法错误的是A．甲图冲程中，只吸入了空气B．乙图冲程中，燃料释放的能量绝大部分转化为机械能C．在一个工作循环内，正确的顺序是甲→丙→乙→丁D．若它的曲轴转速是1800r/min，则每1s钟可外做功15次20．（2019·十堰市东风第七中学初三期末）下列说法中正