第6講 能量的利用改(共5頁(yè))

1、PAGE PAGE 5第6講內(nèi)能(ni nn)的利用能源熱值定義燃料完全燃燒放出的熱量Q與燃料質(zhì)量m的_，叫做這種燃料的熱值單位_，符號(hào)是_公式qeq f(Q,m)理解酒精的熱值是3.0107 J/kg，表示_(2)熱值是燃料本身的一種特性，它與燃料的_有關(guān)，與燃料的質(zhì)量、體積、是否完全燃燒等沒(méi)有關(guān)系【提示(tsh)】對(duì)于(duy)氣體燃料來(lái)說(shuō)，熱值qQ/V，熱值單位為“J/m3”熱機(jī)定義把_能轉(zhuǎn)化為_(kāi)能的機(jī)器原理種類蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等內(nèi)燃機(jī)定義燃料在氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動(dòng)力的熱機(jī)分類汽油機(jī)和柴油機(jī)工作過(guò)程每個(gè)工作循環(huán)分為四個(gè)沖程：_沖程、_沖程、_沖程和_沖程一個(gè)工作循環(huán)中只有_

2、沖程是靠燃?xì)馔苿?dòng)活塞做功，其他三個(gè)沖程是靠安裝在曲軸上的飛輪的_來(lái)完成壓縮沖程中_轉(zhuǎn)化為_(kāi)，在做功沖程中，_轉(zhuǎn)化為_(kāi)熱機(jī)效率定義熱機(jī)用來(lái)做_的那部分能量和燃料完全燃燒放出的熱量之比公式_能量流向提高熱機(jī)效率途徑讓燃料盡可能充分燃燒，如：將煤粒磨成煤粉、加大送風(fēng)量等；利用廢氣的能量；機(jī)件間保持良好的潤(rùn)滑、減小摩擦 能量的轉(zhuǎn)化與守恒能量的轉(zhuǎn)化和守恒內(nèi)容能量既不會(huì)憑空消滅，也不會(huì)憑空產(chǎn)生，它只會(huì)從一種形式_為其他形式，或者從一個(gè)物體_到另一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能量的總量_說(shuō)明能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移都是具有方向性的能的轉(zhuǎn)化是通過(guò)物體做功來(lái)實(shí)現(xiàn)的能的轉(zhuǎn)化過(guò)程中，能量的形式發(fā)生了改變能的轉(zhuǎn)移過(guò)程中能

3、量的形式?jīng)]有發(fā)生變化【提示】能量守恒定律不同于機(jī)械能守恒定律所有的能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程，都遵循能量守恒定律，而機(jī)械能守恒是有一定條件的能源(nngyun)的分類分類標(biāo)準(zhǔn)類型定義實(shí)例是否要加工一次能源可以_從自然界獲取的能源風(fēng)能、太陽(yáng)能、核能、化石能源等二次能源無(wú)法從自然界直接獲取，必須通過(guò)一次能源的消耗才能得到的能源電能、汽油、酒精燈可否再生可再生能源可以從自然界源源_地得到的能源水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能等不可再生能源在短期內(nèi)不可能從自然界_的能源核能、化石能源等核能定義原子核_或_時(shí)釋放的能量叫核能獲得方式及應(yīng)用太陽(yáng)能來(lái)源氫原子核在超高溫下發(fā)生_，釋放出巨大的核能優(yōu)點(diǎn)取之不盡、用之不竭，環(huán)

4、保無(wú)污染利用間接利用：化石燃料直接利用：【提示(tsh)】核電站的核心設(shè)備(shbi)是核反應(yīng)堆：控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度，使核能平緩地釋放出來(lái)，便于利用命題點(diǎn)1熱值的相關(guān)計(jì)算(2014河北)雙能源(汽油和天然氣)汽車以其經(jīng)濟(jì)、污染小等優(yōu)點(diǎn)倍受人們青睞(已知汽油的熱值為3.2107 J/L、天然氣的熱值為7.2107 J/m3)(1)內(nèi)燃機(jī)是汽車的“心臟”，它是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為_(kāi)的機(jī)器(2)完全燃燒9 L汽油放出的熱量與完全燃燒_m3的天然氣放出的熱量相等【點(diǎn)撥】(1)內(nèi)燃機(jī)是利用內(nèi)能做功的機(jī)器，其在工作時(shí)有四個(gè)沖程，即吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程其中壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)

5、械能；(2)知道汽油體積和熱值，利用燃料完全燃燒放熱公式求放出的熱量，再根據(jù)燃料完全燃燒放熱公式求需要完全燃燒的天然氣的體積1(2015張家口二模)太陽(yáng)是人類能源的寶庫(kù)太陽(yáng)能電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，并能給蓄電池充電，將電能轉(zhuǎn)化為_(kāi)能儲(chǔ)存起來(lái)；太陽(yáng)能集熱器給水箱中的水加熱，如果水箱中有100 kg水，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間照射后，溫度由25 升高到50 ，水吸收的熱量是_J；如果改用燃燒煤提供熱量，且煤完全燃燒放出熱量的50%被水吸收，則需燃煤_kgc水4.2103 J/(kg)，q煤3.0107 J/kg2(2015德陽(yáng))體積為0.28 m3、熱值為3.6107 J/m3的煤氣完全燃燒放出的熱量為_(kāi)J

6、；若這些熱量的50%被溫度為20 、質(zhì)量為30 kg的水吸收，則水的末溫是_.水的比熱容是4.2103 J/(kg)3(2015蘇州)某學(xué)習(xí)小組(xioz)同學(xué)想研究酒精燈燒水時(shí)的熱效率他們(t men)用酒精燈給100 g的水加熱(ji r)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間測(cè)得水溫升高了60 、消耗了4.2 g酒精已知：水的比熱容為4.2103 J/(kg)，酒精的熱值為3107 J/kg.求：(1)此過(guò)程中水吸收的熱量；(2)4.2 g酒精完全燃燒放出的熱量；(3)酒精燈燒水時(shí)的熱效率命題點(diǎn)2能量的轉(zhuǎn)化與能源(2015河北)如圖是核電站工作情況的方框圖，請(qǐng)?jiān)诳瞻追娇騼?nèi)填寫裝置的種類并回答下列問(wèn)題eq x(核

7、反應(yīng)堆)eq x(汽輪機(jī))eq x()eq o(,sup7(輸電線輸出電能)(1)核能是_(填“可再生”或“不可再生”)能源(2)在汽輪機(jī)中，將蒸汽的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為輪片的_能(1)能源分可再生能源和不可再生能源，可再生能源：泛指多種取之不竭的能源，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，是人類歷史時(shí)期內(nèi)都不會(huì)耗盡的能源不可再生能源：泛指人類開(kāi)發(fā)利用后，在現(xiàn)階段不可能再生的能源資源；(2)核電站發(fā)電過(guò)程：核能先轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，水受熱以后溫度升高會(huì)產(chǎn)生大量的水蒸氣，水蒸氣會(huì)推動(dòng)蒸汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，蒸汽輪機(jī)又帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，最后發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能4(2015成都)關(guān)于能源、能量，下列說(shuō)法不正確的是( )A能源是人

8、類物質(zhì)生活、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)B太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮艿仁悄壳罢谂ρ芯?、開(kāi)發(fā)的新能源C根據(jù)能量守恒定律，能量不會(huì)消滅，但可以創(chuàng)造D電風(fēng)扇工作時(shí)，主要將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能5近年，在國(guó)家新農(nóng)村建設(shè)政策的支持下，農(nóng)村道路兩旁安裝有太陽(yáng)能路燈，這樣改善了農(nóng)村的村容村貌，如圖所示，燈桿頂端是太陽(yáng)能電池板，它能將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為_(kāi)能太陽(yáng)能屬于_(填“可再生”或“不可再生”)能源6(2015菏澤)世界上很多發(fā)明都是受到生活現(xiàn)象的啟發(fā)而萌生的創(chuàng)意，比如：蒸汽機(jī)和汽油機(jī)，它們工作時(shí)，能的轉(zhuǎn)化過(guò)程是_圖中_是汽油機(jī)的工作原理圖一、選擇題1(2015揚(yáng)州)下列圖形中，屬于內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是( )2(2015資陽(yáng))如圖

9、所示，下列有關(guān)能源及能的轉(zhuǎn)化的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( ) 太陽(yáng)能集熱器 太陽(yáng)能汽車 變臉的樂(lè)山大佛 發(fā)燙的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)A太陽(yáng)能集熱器的吸熱板把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B太陽(yáng)能汽車?yán)锰?yáng)能電池把太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化成汽車動(dòng)能C樂(lè)山大佛臉上出現(xiàn)的黑色條紋是人類消耗化石能源產(chǎn)生酸性氣體形成酸雨腐蝕造成的D汽車散失的熱不能收集起來(lái)再利用表明能量轉(zhuǎn)化過(guò)程具有方向性3(2015盤錦)下列有關(guān)內(nèi)能利用(lyng)的說(shuō)法正確的是( )A燃料(rnlio)的熱值越大，燃燒(rnsho)時(shí)放出的熱量越多B通過(guò)技術(shù)改進(jìn)，熱機(jī)效率可達(dá)100%C各種形式的能量都可以相互轉(zhuǎn)化D熱機(jī)的工作過(guò)程是將燃料燃燒獲得的內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的過(guò)程4(201

10、5益陽(yáng))下列關(guān)于內(nèi)燃機(jī)的說(shuō)法正確的是( )A汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)是內(nèi)燃機(jī) B蒸汽機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)都是內(nèi)燃機(jī)C內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)，壓縮沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 D先進(jìn)的制造技術(shù)能將內(nèi)燃機(jī)的效率提高到100%5(2015宜昌)為節(jié)約能源，需提高熱機(jī)的效率，下列措施不能提高效率的是( )A盡量使燃料充分燃燒 B盡量減少熱機(jī)部件間的摩擦C盡量減少?gòu)U氣帶走的熱量 D盡量增加熱機(jī)的工作時(shí)間6(2015河北)2015年“世界環(huán)境日”中國(guó)主題為“踐行綠色生活”下列做法符合這一主題的是( )A提倡使用私家車 B用一次性塑料袋購(gòu)物C用節(jié)能燈代替白熾燈 D夏季空調(diào)溫度盡量調(diào)低7(多選)(2015濟(jì)南)關(guān)于右圖所示的實(shí)驗(yàn)下列說(shuō)

11、法正確的是( )A這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明物體內(nèi)能可用來(lái)對(duì)外做功 B對(duì)木塞做功的過(guò)程中水蒸氣的內(nèi)能增加C此過(guò)程中蒸氣內(nèi)能轉(zhuǎn)化為木塞的機(jī)械能 D這個(gè)實(shí)驗(yàn)基本反映出了熱機(jī)的工作原理二、填空題8(2015無(wú)錫)現(xiàn)探明中國(guó)南海海底有大量的可燃冰已知可燃冰的熱值比煤氣的熱值大得多，則完全燃燒相同質(zhì)量的可燃冰和煤氣，燃燒_放出的熱多，1 kg的可燃冰，燃燒一半后，剩余可燃冰的熱值_(填“變大”“變小”或“不變”)9(2015雅安)近期科學(xué)家發(fā)明了一種單缸六沖程內(nèi)燃機(jī)，它每一個(gè)工作循環(huán)的前四個(gè)沖程與單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)相同，在第四沖程結(jié)束后，立刻向汽缸內(nèi)噴水，水在高溫汽缸內(nèi)迅速_(填物態(tài)變化名稱)成高溫、高壓水蒸氣，推動(dòng)活

12、塞再次做功，在水蒸氣推動(dòng)活塞做功的過(guò)程中主要的能量轉(zhuǎn)化情況為_(kāi)，從而提高了熱機(jī)的效率10(2015遂寧)小華家在遂寧偏遠(yuǎn)的農(nóng)村，還沒(méi)用上天然氣，使用的是瓶裝液化氣如果每瓶中裝入20 kg液化氣，液化氣的熱值取4.2107 J/kg，則每瓶液化氣全部完全燃燒放出的熱量是_J，若放出的熱量有50%被利用，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下可把_kg的水從20 加熱至沸騰c水4.2103 J/(kg)一次燒水過(guò)程中，水燒開(kāi)后，她看到鍋蓋向上跳動(dòng)，其原因是水蒸氣的_能轉(zhuǎn)化為鍋蓋的_能11(2015沈陽(yáng))在風(fēng)力資源豐富的地區(qū)，可以看見(jiàn)由許多風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成的“風(fēng)車田”發(fā)電機(jī)發(fā)電的過(guò)程是將其他形式的能_(填“轉(zhuǎn)移”或“轉(zhuǎn)化”)

13、成電能的過(guò)程風(fēng)能安全清潔，作為_(kāi)(填“可再生”或“不可再生”)能源是未來(lái)的理想能源之一12(2015衡陽(yáng))質(zhì)量為2 kg的某種物質(zhì)溫度從20 升高到40 時(shí)，吸收的熱量是1.88104 J，該物質(zhì)的比熱容是_J/(kg)如果不考慮熱量散失，需要完全燃燒_kg干木材來(lái)提供熱量(q木材1.2107 J/kg)13(2015鄂州)我市所有出租車已使用天然氣來(lái)代替燃油天然氣是一種清潔燃料，它是_(填“可再生”或“不可再生”)能源某出租車在一段時(shí)間內(nèi)消耗了420 g天然氣，若這些天然氣完全燃燒，可放出熱量_J，這些熱量可使質(zhì)量為_(kāi)kg的水由20 升高到100 天然氣的熱值為4.4107 J/kg，水的比

14、熱容為4.2103 J/(kg)；天然氣燃燒時(shí)將_能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能三、計(jì)算題14(2015內(nèi)江)如圖所示，是最新一款無(wú)人駕駛汽車原型圖汽車自動(dòng)駕駛時(shí)使用雷達(dá)傳感器，以及激光測(cè)距器來(lái)了解周圍的交通狀況該款車以72 km/h的速度在一段平直的公路上勻速行駛了8 km時(shí)，消耗汽油1.5 L假設(shè)燃油完全燃燒，汽油機(jī)的效率為30%，那么，在這段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，求：(1)該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)做的有用功是多少？(2)該汽車的輸出功率為多少？(已知：汽油的密度為0.8103 kg/m3，汽油的熱值為4.5107 J/kg)15(2015德州)混合動(dòng)力汽車具有(jyu)節(jié)能、低排放等優(yōu)點(diǎn)，成為汽車研究(ynji)與開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的重

15、點(diǎn)，某新型混合動(dòng)力汽車(qch)啟動(dòng)時(shí)，內(nèi)燃機(jī)不工作，蓄電池向車輪輸送能量，當(dāng)需要高速行駛或蓄電池電能過(guò)低時(shí)，內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)，既可以向車輪輸送能量，又可以給蓄電池充電，車速與所受阻力的關(guān)系如圖所示，在某次測(cè)試中，蓄電池儲(chǔ)存的電能為5.12108 J，由內(nèi)燃機(jī)提供能量，汽車以50 km/h的速度勻速行駛了0.5 h，同時(shí)蓄電池的電能增加了10%，求：(1)汽車牽引力做的功；(2)若所用燃料的熱值為4.5107 J/kg，測(cè)試過(guò)程中消耗8 kg燃料(假設(shè)燃料完全燃燒)，則放出的總熱量是多少？(3)內(nèi)燃機(jī)的效率參考答案考點(diǎn)解讀考點(diǎn)1比值焦每千克J/kg1 kg的酒精完全燃燒放出的熱量是3.0107 J種

16、類考點(diǎn)2內(nèi)機(jī)械吸氣壓縮做功排氣做功慣性機(jī)械能內(nèi)能內(nèi)能機(jī)械能 有用功eq f(W有用,Q總)100%廢氣帶走機(jī)械損失散熱損失考點(diǎn)3轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移保持不變考點(diǎn)4直接不斷得到補(bǔ)充分裂結(jié)合聚變電熱化學(xué)各個(gè)擊破例1(1)機(jī)械能(2)4例2發(fā)電機(jī)(1)不可再生(2)機(jī)械題組訓(xùn)練1.化學(xué)1.051070.72.1.008107603.(1)100 g0.1 kg，水吸收的熱量：Q吸c(diǎn)mt4.2103 J/(kg)0.1 kg60 2.52104 J；(2)酒精完全燃燒產(chǎn)生的熱量：Q放mq0.004 2 kg3107 J/kg1.26105 J；(3)酒精燈燒水時(shí)的熱效率：eq f(Q吸,Q放)100%eq f(2

17、.52104 J,1.26105 J)100%20%.4.C5.電可再生6.內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能乙整合集訓(xùn)1C2.B3.D4.A5.D6.C7.ACD8.可燃冰不變9.汽化內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能10.8.41081.25103內(nèi)機(jī)械11.轉(zhuǎn)化可再生12.4701.5710313.不可再生1.84810755化學(xué)14.(1)由eq f(m,V)得消耗汽油的質(zhì)量為：mV0.8103 kg/m31.5103 m31.2 kg，汽油完全燃燒放出的熱量：Q放mq1.2 kg4.5107 J/kg5.4107 J；由eq f(W,Q放)得，汽油機(jī)的有用功：WQ放30%5.4107 J1.62107 J；(2)由veq f(s,t)得汽車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：teq f(s,v)eq f(8 km,72 km/h)eq f(1,9) h400 s，汽車的輸出功率：Peq f(W,t)eq f(1.62107 J,400 s)4.05104 W15.(1)由veq f(s,t)得：svt50 km/h0.5 h2