中考物理复习第十四章内能的利用专题.pptx

第十四章 内能的利用专题1如图所示是四冲程内燃机工作循环中一个冲程的示意如图所示是四冲程内燃机工作循环中一个冲程的示意图，它是图，它是()A压缩冲程，将内能转化为机械能压缩冲程，将内能转化为机械能B压缩冲程，将机械能转化为内能压缩冲程，将机械能转化为内能C做功冲程，将内能转化为机械能做功冲程，将内能转化为机械能D做功冲程，将机械能转化为内能做功冲程，将机械能转化为内能C2如图为火箭发射的场景，火箭的燃料使用了液态氢，如图为火箭发射的场景，火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的主要是因为它的_大，火箭发射升空时，燃料的大，火箭发射升空时，燃料的化学能转化为化学能转化为_能，再转化为火箭的机械能，能，再转化为火箭的机械能，这个过程中火箭的机械能这个过程中火箭的机械能_(填填“守恒守恒”或或“不不守恒守恒”)。热值热值内内不守恒不守恒3目前我国研发一款以压缩空气为动力的环保车。汽车目前我国研发一款以压缩空气为动力的环保车。汽车使用前需要压缩存储气体，这一过程通过使用前需要压缩存储气体，这一过程通过_的的方式使气体内能增加；开动时，释放的气体推动发动方式使气体内能增加；开动时，释放的气体推动发动机，将气体的内能转化为机，将气体的内能转化为_能；此车紧急刹车时，能；此车紧急刹车时，刹车片和轮胎都变热，汽车的机械能转化为刹车片和轮胎都变热，汽车的机械能转化为_能。能。做功做功机械机械内内4如图为氢气爆炸实验装置，向纸杯中通入适量的氢气如图为氢气爆炸实验装置，向纸杯中通入适量的氢气与空气混合，用火柴点燃气体，发生爆炸，纸杯被崩与空气混合，用火柴点燃气体，发生爆炸，纸杯被崩起。请回答下列问题：起。请回答下列问题：(1)爆炸的能量转化情况与汽油机工作时的哪一冲程相同？爆炸的能量转化情况与汽油机工作时的哪一冲程相同？解：做功冲程。解：做功冲程。(2)请你解释崩起的纸杯为什么能继续向上运动，且运动速请你解释崩起的纸杯为什么能继续向上运动，且运动速度越来越小？度越来越小？解：崩起的纸杯能继续向上运动是因为纸杯具有惯解：崩起的纸杯能继续向上运动是因为纸杯具有惯性；运动速度越来越小是因为纸杯受到竖直向下的性；运动速度越来越小是因为纸杯受到竖直向下的重力的作用，做减速运动。重力的作用，做减速运动。5根据下表列出的四种燃料的热值，回答下列问题：根据下表列出的四种燃料的热值，回答下列问题：酒精酒精/(J/kg) 柴油柴油/(J/kg) 煤油煤油/(J/kg) 汽油汽油/(J/kg)3.01073.31073.91074.6107(1)从表格中提供的数据，可得出的结论是从表格中提供的数据，可得出的结论是_。不同燃料的热值一般不同不同燃料的热值一般不同(2)质量相等的四种燃料完全燃烧后，放出的热量最少的是质量相等的四种燃料完全燃烧后，放出的热量最少的是_。酒精酒精(3)若质量为若质量为4 kg的某种燃料完全燃烧后，放出的热量为的某种燃料完全燃烧后，放出的热量为1.32108 J，则这种燃料可能是，则这种燃料可能是_。柴油柴油6如图所示，用力将活塞迅速下压，玻璃筒内硝化棉燃如图所示，用力将活塞迅速下压，玻璃筒内硝化棉燃烧起来，该过程能量是由烧起来，该过程能量是由_能转化为能转化为_能，能，这一特点与汽油机这一特点与汽油机_冲程相同。完全燃烧冲程相同。完全燃烧0.5 kg的汽油，放出的热量是的汽油，放出的热量是_J。(已知汽油的已知汽油的热值为热值为4.6107 J/kg)机械机械内内压缩压缩2.31077如图所示是四冲程汽油机的如图所示是四冲程汽油机的_冲程，该冲程中，冲程，该冲程中，汽缸内燃气的内能汽缸内燃气的内能_(填填“变大变大”“”“变小变小”或或“不变不变”)；0.5 kg汽油完全燃烧后放出热量的汽油完全燃烧后放出热量的42%被质被质量为量为100 kg、初温为、初温为25 的水吸收，可使水温升高到的水吸收，可使水温升高到_。q油油4.6107 J/kg，c水水4.2103 J/(kg)做功做功变小变小488一定气压下，某种晶体熔化成同温度液体时所吸收的一定气压下，某种晶体熔化成同温度液体时所吸收的热量与其质量之比叫该晶体的熔化热，用字母热量与其质量之比叫该晶体的熔化热，用字母表示。表示。在标准大气压下，用一个热效率为在标准大气压下，用一个热效率为40%的酒精炉为热的酒精炉为热源，将源，将500 g初温为初温为0 的冰全部熔化为的冰全部熔化为0 的水，共的水，共燃烧了燃烧了14 g酒精，酒精的热值为酒精，酒精的热值为3107 J/kg。求：。求：(1)冰熔化过程中吸收的热量。冰熔化过程中吸收的热量。解：解：14 g酒精完全燃烧放出的热量酒精完全燃烧放出的热量Q放放qm3107 J/kg14103 kg4.2105 J，冰熔化成水共吸收的热量冰熔化成水共吸收的热量Q吸吸Q放放4.2105 J40%1.68105 J。(2)在标准大气压下，冰的熔化热在标准大气压下，冰的熔化热冰冰。9秦山核电站于秦山核电站于1991年年12月月15日投入运行开始，秦山核日投入运行开始，秦山核电基地一直保持安全稳定运行，目前每分钟的安全发电基地一直保持安全稳定运行，目前每分钟的安全发电量相当于少消耗烟煤电量相当于少消耗烟煤13.0 t，减排二氧化碳约，减排二氧化碳约40.6 t、二氧化硫约二氧化硫约0.2 t、氮氧化物约、氮氧化物约0.8 t。秦山核电基地目。秦山核电基地目前共有前共有9台运行机组，年发电量约台运行机组，年发电量约51010 kWh，是目，是目前我国核电机组数量最多、堆型品种最丰富、装机容前我国核电机组数量最多、堆型品种最丰富、装机容量最大的核电基地。量最大的核电基地。(1)13.0 t烟煤如果完全燃烧，放出的热量为多少？烟煤如果完全燃烧，放出的热量为多少？(烟煤的烟煤的热值为热值为2.9107 J/kg)解：解：13.0 t烟煤如果完全燃烧放出的热量为烟煤如果完全燃烧放出的热量为Q放放mq13.0103 kg2.9107 J/kg3.771011 J。(2)假设假设13.0 t烟煤在煤炉中完全燃烧，放出的热量部分被烟煤在煤炉中完全燃烧，放出的热量部分被水吸收，可以使水吸收，可以使4105 kg的水从的水从20 升高到升高到100 ，则水吸收的热量为多少？则水吸收的热量为多少？c水水4.2103 J/(kg)解：水吸收的热量为解：水吸收的热量为Q吸吸c水水m水水t4.2103 J/(kg)4105 kg(100 20 )1.3441011 J。(3)求煤炉加热水的热效率。求煤炉加热水的热效率。10某辆行驶的小轿车，其正常工作时的能量转化情况如某辆行驶的小轿车，其正常工作时的能量转化情况如图所示，若输入的化学能为图所示，若输入的化学能为2 000 J，输出的动能为，输出的动能为300 J，则输出的内能和声能共计，则输出的内能和声能共计_J；输出的有用；输出的有用能量是动能，则小轿车正常工作时的效率为能量是动能，则小轿车正常工作时的效率为_。1 70015%11一辆以天然气为燃料的公交汽车质量为一辆以天然气为燃料的公交汽车质量为16 000 kg，轮，轮胎与地面的总接触面积为胎与地面的总接触面积为400 cm2 。某次行驶过程中，。某次行驶过程中，搭载的人员及物品共搭载的人员及物品共2 000 kg，所受阻力为车总重力，所受阻力为车总重力的的0.01，40 s内匀速直线行驶了内匀速直线行驶了400 m ，共消耗天然气，共消耗天然气0.025 kg (天然气完全燃烧，其热值为天然气完全燃烧，其热值为6.4107 J/kg)。针对此次行驶过程，求：针对此次行驶过程，求：(1)汽车对地面的压强。汽车对地面的压强。(2)汽车的功率。汽车的功率。(3)汽车发动机的效率。汽车发动机的效率。12某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为30 cm2，汽缸，汽缸容积为容积为150 mL；满负荷工作时做功冲程燃气的平均压；满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为强为9.0105 Pa，飞轮，飞轮1 min转动转动1 800 r，当汽油机满，当汽油机满负荷工作时负荷工作时(不计摩擦不计摩擦)，若，若1 min消耗汽油消耗汽油10 g，汽油，汽油的热值为的热值为4.6107 J/kg，求：，求：(1)一个做功冲程中燃气对活塞做的功。一个做功冲程中燃气对活塞做的功。(2)该汽油机的效率。该汽油机的效率。解：解：因飞轮每转两圈对外做功一次，所以飞轮因飞轮每转两圈对外做功一次，所以飞轮1 min转转动动1 800 r，做功，做功900次，则燃气对活塞做的总功次，则燃气对活塞做的总功W总总W900135 J9001.215105 J，1 min消耗的汽油完全燃烧释放的热量消耗的汽油完全燃烧释放的热量Q放放mq10103 kg4.6107 J/kg4.6105 J，(3)若燃气对活塞的平均压强为若燃气对活塞的平均压强为p，设活塞的面积为，设活塞的面积为S，冲程，冲程长为长为L，汽缸工作容积，汽缸工作容积(单缸排量单缸排量)为为V，如图所示，请推，如图所示，请推导出一个做功冲程燃气对活塞做的功导出一个做功冲程燃气对活塞做的功WpV。13我国自主研制的某新一代战斗机，它具备超音速巡航、我国自主研制的某新一代战斗机，它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能，该飞电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能，该飞机最大起飞质量为机最大起飞质量为37 t，最大飞行高度达，最大飞行高度达20 000 m，最，最大航行速度达大航行速度达2.5倍声速倍声速(合合3 060 km/h)，最大载油量为，最大载油量为10 t，飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见下表：，飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见下表：速度速度v/(m/s)100200300400500阻力阻力f/N0.31041.21042.71044.81047.5104已知飞机发动机燃油完全燃烧释放的能量转化为机械能的已知飞机发动机燃油完全燃烧释放的能量转化为机械能的效率是效率是40%，飞机使用的航空燃油的热值为，飞机使用的航空燃油的热值为5107 J/kg。求：求：(1)飞机发动机完全燃烧飞机发动机完全燃烧10 t燃油获得的能量是多少焦？燃油获得的能量是多少焦？解：解：10 t燃油完全燃烧放出的热量燃油完全燃烧放出的热量Qmq10103 kg5107 J/kg51011 J。(2)当飞机以当飞机以400 m/s的速度巡航时，飞机发动机的输出功的速度巡航时，飞机发动机的输出功率是多少千瓦？率是多少千瓦？(3)若在飞机油箱中加满燃油，并且以若在飞机油箱中加满燃油，并且以500 m/s的速度巡航的速度巡航时，飞机的最大航程约是多少千米？时，飞机的最大航程约是多少千米？14汽车尾气是大气的重要污染源，而动车组可实现零排汽车尾气是大气的重要污染源，而动车组可实现零排放。假设德阳与成都相距放。假设德阳与成都相距60 km，一动车组从德阳站，一动车组从德阳站由静止启动后做直线运动，先加速运动由静止启动后做直线运动，先加速运动2 min，然后以，然后以恒定速度匀速运动恒定速度匀速运动21 min，最后做减速运动，最后做减速运动2 min到达到达成都站停住。成都站停住。(1)动车组从德阳站到成都站的平均速度是多少？动车组从德阳站到成都站的平均速度是多少？(2)若动车组的平均牵引力为若动车组的平均牵引力为2.8105 N，则从德阳站到成，则从德阳站到成都站，动车组牵引力的平均功率是多少？都站，动车组牵引力的平均功率是多少？解：解：动车组牵引力的平均功率动车组牵引力的平均功率PFv2.8105 N40 m/s1.12107 W。(3)如果燃油公共汽车与动车组从德阳站到成都站牵引力所如果燃油公共汽车与动车组从德阳站到成都站牵引力所做的功相同，则公共汽车排放气体污染物的质量是多少？做的功相同，则公共汽车排放气体污染物的质量是多少？(燃油公共汽车每做燃油公共汽车每做1 J功排放气体污染物功排放气体污染物3106 g)解：解：动车组从德阳站到成都站牵引力做的功动车组从德阳站到成都站牵引力做的功WFs2.8105 N601 000 m1.681010 J。公共汽车排放气体污染物的质量公共汽车排放气体污染物的质量m1.6810103106 g5.04104 g50.4 kg。