2022年机械能和内能相互转化 .pdf

第十二章机械能和内能12.3 机械能和内能的相互转化一、填空题：1如图1 所示，将铁丝快速地反复弯折几次，然后用手指在弯折处触摸一下，有的感觉，这是由于物体的内能的缘故。 2如图 2 所示，在透明塑料盒的底部钻一个孔，将电子式火花发生器的放电针管紧紧地塞进孔中，打开塑料盒盖，向盒中滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后揿动电火花发生器的按钮。这时我们可以看到：盒盖，同时听到“呯”的一声响。在此过程中，酒精燃烧后产生的燃气对做功，燃气的能减少，转化为的能。3热机是将燃料燃烧产生的高温高压燃气的能转化为能的装置。4汽油机完成一个工作循环：（1）活塞经历四个冲程：分别为和排气冲程，其中，冲程是燃气对外做功的过程；（2）曲轴旋转周，活塞往复次；（3）压缩冲程中能转化为能；做功冲程中能转化为能。5如图 3 所示为热机工作时的某种程示意图，该冲程是冲程。61kg 某种燃料所放出的热量叫做这种燃料的热值。已知木炭的热值为3.4107J/kg，其物理意义是。70.3kg 的酒精完全燃烧放出了9.0106J 的热量，则酒精的热值为；5kg 酒精的热值又是多少呢？答：。8热机的热效率较低，一方面是由于燃料的不完全燃烧而损失了部分能量，另一方面能量损失较大的是冲程所释放的带走了大量的热，以及在冲程中消耗部分能量以克服做功。二、选择题9如图 4 所示，属于热传递方式改变物体内能的是（）。10质量为5kg 的柴油，用去1/5 后，则剩下的柴油（）。A比热容变为原来的4/5 ，热值不变B比热容不变，热值变为原来的4/5 图 2 图 1 图 3 图 4 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 4 页C比热容和热值均变为原来的4/5 D比热容和热值都不变11下列现象中，属于内能转化为机械能的是（）。A用打气筒打气，气筒壁发热B锯木头时，锯条发热C用电熨斗烫衣服，电熨斗发热D被点燃的冲天炮腾空而起12下述事例中，对物体做功使物体的内能增大的是（）。A钻木取火 B用太阳能热水器加热水C利用热水袋取暖 D内燃机做功冲程中，燃气做功13一台汽油机的转速为2400R/min ，则在 1s内柴油机对外做功的次数是（）。A2400 次 B1200 次 C40 次 D20 次14热机甲的效率比热机乙的效率大，这句话的意思是（）。A甲的功率比乙的功率大B甲在单位时间内烧的燃料比乙少C甲比乙能做更多的功D甲对燃料燃烧释放的内能的利用率比乙高15两种燃料的热值之比为2 ： 1，质量之比为1 ：4，则这两种燃料完全燃烧放出的热量之比为：（）。A1 ：2 B 2 ： 1 C8 ： 1 D4 ：1 三、实验设计题：16为了探究“燃料燃烧时放出的热量的多少是否与燃料的种类有关”，小华同学设计了一个探究的方案：用天平分别测量出10g 酒精和煤油，分别放入两个燃烧皿中，并点燃它们，给分别装有200g 初温相同的水的两个相同的烧杯进行加热，（1）为了顺利完成实验探究，请你帮她完成余下的设计。（2）请你为该实验设计一张相应的实验表格。（3）请说出本实验中采用的一种重要的实验方法是什么。四、计算题：17小华学习了热学知识后，知道水的比热容为4.2 103J/ kg，她想估算一下她家每天烧水做饭需要的热量。于是小华仔细记录了每天烧水做饭炒菜需要的时间，并把它折算成烧水的精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 4 页时间，相当于每天将30kg 20的水烧开。（在标准大气压下）（1）小华家每天烧水做饭炒菜需要多少热量？（2）如果每燃烧1kg 的普通煤可以放出3107J 的热量，那么小华家每天烧水做饭炒菜至少需要多少 kg 的煤？（ 3）试评析使用家用煤炉烧水的主要缺点有哪些？18太阳能是一种廉价的清洁能源，开发和利用的前景十分广阔。从有关资料获悉，在晴天，阳光垂直地面照射时地球表面接受到的热辐射为1.2 103 J/(m2s) 。有一台太阳能热水器，水箱容积为50L，可将接收到的热辐射的40% 用来提高水温。若该热水器接受阳光垂直照射的有效面积始终是2.1 m2，求：（1）1h 后装满水的水箱中的冷水温度能升高多少？（ 2）若用煤气来提供这些热量，需要完全燃烧多少g 的煤气？（不计热量损失，q煤 气 4.2107J/kg ）答案精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 4 页1发热；增加2被弹出盒盖内能盒盖机械能3内 机械4（ 1）吸气压缩做功做功（2）2 2 （3）机械内 内 机械5排气6完全燃烧 1kg 木炭完全燃烧放出的热量为3.4107J 73.0107J/kg 3.0107J/kg 8排气废气 做功摩擦9B 10D 11D 12 A 13D 14D 15A 16（ 1）直到酒精和煤油全部燃烧完，记下两杯水的温度变化情况。（2）燃料加热前的水温 /燃料燃烧完后的水温/水温的变化/酒精煤油（3）控制变量法17（ 1）Qcm(t-t0)= 4.2 103J/kg 30kg (100 -20) = 1.008 107J (2)m=771.008 10 J3 10 J/kgQq=0.336kg (3)不可能做到使煤完全燃烧；煤燃烧会产生大量的废气，造成严重的环境污染；煤燃烧产生的热量很大一部分散失到空气中，使热效率降低。18(1)Q 1.2 103 J/(m2s) 2.1 m23600s9.072 106 Jm=V=1.0 103kg/m35010-3m3=50kgt639.072 10 J4.2 10 J/(kg50kgQcm）43.2 (2)m=679.072 10 J0.216kg216g4.2 10 J/ kgQq精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 4 页