1、第 13 讲 内能的利用考题自测体验1.(2013 江西中考,7)如图是世界上早期的蒸汽汽车模型。燃料燃烧使水温升高,水的 能增加,再转化为汽车的 能,使汽车前进。 2.(2010 江西中考,5)如图所示,火柴头在火柴盒上轻轻划过就能擦燃,这是通过 的方式改变了物体的 能。 3.(2014 江西抚州中考,9)19 世纪蒸汽机的使用改变了整个世界,从此社会进入了工业化时代。下列哪位科学家改良设计的蒸汽机对推动蒸汽机的使用作出了重大的贡献( )A.阿基米德 B.瓦特 C.牛顿 D.奥斯特4.(2014 江西南昌中考,3)现代汽车的发动机一般都是四冲程内燃机,其四个冲程如图所示,其中做功冲程是( )
2、5.(2014 江西中考,19)莲莲家的汽车尾部上标有“2 .0 T”的字样。其中“ T”就是“涡轮增压”,是利用高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转,来带动同轴的“进气涡轮”也高速旋转,从而增加进气量并增大进气气压,使汽油燃烧更充分,燃气压强更大。同时也减少了废气中的有害物质,达到提高发动机效率和减少废气污染的目的。这辆汽车的最低油耗可达 0.2 kg/(kWh)。已知汽油的热值为 4.6107 J/kg温馨提示:最低油耗是指获得 1 kWh 的有用功能量最少燃烧的汽油量;0 .2 kg/(kWh)表示获得 1 kWh 能量消耗 0.2 kg 汽油。则:(1)0.2 kg 的汽油完全燃
3、烧时放出的热量为多少?(2)该汽车发动机的效率最高可达多少?(结果保留整数)考点巩固迁移1.(2014 河北中考改编)双能源(汽油和天然气)汽车以其经济、污染小等优点倍受人们青睐。(已知汽油的热值为 3.2107 J/L、天然气的热值为 7.2107 J/m3)(1)内燃机是汽车的“心脏”,它是把内能转化为 的机器。 (2)完全燃烧 9 L 汽油放出的热量与完全燃烧 m3的天然气放出的热量相等。 2.节能环保越来越引起人们的关注,目前我国研发出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 的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 能。此车
4、紧急刹车时,刹车片和轮胎都变热,汽车的机械能转化为 能。 3.下列关于热机和环境保护的说法中,正确的是( )A.热机排出的尾气没有内能B.热机的效率能达到 100%C.热机都是使用汽油作燃料D.热机的大量使用会造成环境污染4.下列说法正确的是( )A.热值与燃料的燃烧情况有关B.比热容与物体吸收或放出的热量有关C.做功和热传递是改变物体内能的两种方式D.固体很难被压缩,是因为分子之间只存在斥力的作用5.(2014 广西玉林中考改编)某团队在野营时,使用铁锅烧水,他们发现把体积为 2 L 的水从 10 加热到 85 时,共消耗了 5 kg 的干木柴,已知水的比热容为 4.2103 J/(kg),
5、干木柴的热值为 1.2107 J/kg。求:(1)干木柴完全燃烧放出的热量。(2)水吸收的热量。(3)铁锅烧水的效率。预测题1.家庭小汽车作为一种普通的交通工具已经走进千家万户,预计我国汽车保有量在 2020 年将达到 2.7亿辆。现在的汽车发动机一般都是汽油机,而汽油的热值为 4.6107 J/kg,如果完全燃烧 1 kg 的汽油能够释放 J 的能量;为确保发动机正常工作,需对其冷却,一般选用水来充当冷却剂,这主要是因为水的比热容比较 (选填“大”或“小”)。 2.一瓶酒精用去一半后,剩下的酒精( )A.热值不变,比热容减小一半B.热值和比热容都减小一半C.热值减小一半,比热容不变D.热值不
6、变,比热容不变3.我国随着航天事业发展需要,正在研制大功率液氢发动机。这种发动机主要是因为氢具有( )A.较小的密度B.较大的比热容C.较高的热值D.较低的沸点答案：考题自测体验1.答案:内 机械解析:水的温度升高,水内部的分子运动越剧烈,因此水的内能增加,使汽车前进,说明汽车获得了机械能,即水的内能转化成了汽车的机械能。2.答案:做功 内解析:火柴头在火柴盒上轻轻划过,火柴盒会对火柴做功,火柴的内能增大,温度升高,当达到火柴头的燃点时就会擦燃。3.B 解析:阿基米德发现了阿基米德原理,故 A 错误;瓦特改良设计了蒸汽机,故 B 正确;牛顿,英国伟大的物理学家,主要成就在力学三定律和万有引力定
7、律等,故 C 错误;1820 年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应,故 D 错误,故选 B。4.B 解析:进气门打开,活塞向下运行,汽缸容积增大,是吸气冲程,A 不符合题意;气门都关闭,活塞向下运行,汽缸容积增大,是做功冲程,内能转化成机械能,B 符合题意;气门都关闭,活塞向上运行,汽缸容积减小,是压缩冲程,机械能转化成内能,C 不符合题意;排气门打开,活塞向上运动,汽缸容积减小,是排气冲程,D 不符合题意;故选 B。5.答案:(1)9 .2106 J (2)39%解析:(1)0 .2 kg 的汽油完全燃烧时放出的热量为Q=mq=0.2 kg4.6107 J/kg=9.2106 J。(2)
8、根据题意可知,完全燃烧 0.2 kg 汽油发动机获得的最大的有用功能量为 W 有 =1 kWh=3.6106 J所以汽车发动机的最大效率为= 100%=100%39%。考点巩固迁移1.答案:(1)机械能 (2)4解析:(1)内燃机是将内能转化为机械能的机器;(2)9 L 汽油完全燃烧放出的热量Q 放 =Vq 汽油 =9 L3.2107 J/L=2.88108 J因为 Q 放 =Vq 天然气 ,所以需要完全燃烧天然气的体积V=4 m3。2.答案:做功 机械 内解析:汽车使用前需要压缩储存气体,压缩气体做功,气体内能会增加,这是因为做功改变了内能;开动前,释放的气体推动发动机,这是压缩气体对外做功
9、,将气体的内能又转化为机械能;当紧急刹车时,刹车片和轮胎都变热,这是摩擦生热,将汽车的机械能转化为刹车片和轮胎的内能。3.D 解析:一切物体在任何温度下都有内能,所以热机排放的尾气也有内能,所以 A 是错误的;热机在工作时不可避免地要克服机械部件间的摩擦做额外功,机械效率不可能达到 100%,所以 B 是错误的;汽油机燃烧汽油,柴油机燃烧柴油,蒸汽机燃烧煤,并不是所有的热机都燃烧汽油,所以 C 是错误的;热机在使用时会排放出一些有害的气体,造成环境污染,所以 D 是正确的。4.C 解析:燃料的热值只与燃料的种类有关,与燃料的燃烧情况无关,故 A 错误;由 Q 吸 =cm(t-t0)可知,吸收热
10、量的多少和物质的比热容、物体的质量,以及温度的变化值有关,故 B 错误;做功和热传递是改变物体内能的两种方式,其作用是等效的,故 C 正确;固体很难被压缩,是因为分子之间存在斥力的作用,引力是同时存在的,故 D 错误。5.答案:(1)6 107 J (2)6.3105 J (3)1.05%解析:(1)干木柴完全燃烧放出的热量 Q 放 =mq=5 kg1.2107 J/kg=6107 J;(2)水的质量 m=V= 1.0103 kg/m3210-3 m3=2 kg,水吸收的热量Q 吸 =c 水 m(t-t0)=4.2103 J/(kg) 2 kg(85 -10 ) =6.3105 J;(3)=
11、100%=100%=1.05%。预测题1.答案:4 .6107 大解析:(1)完全燃烧 1 kg 的汽油能够释放的能量Q 放 =mq=1 kg4.6107 J/kg=4.6107 J;(2)汽车发动机工作过程中,不可避免地产生很多热量,这些热量如不及时带走会影响机器的正常工作。由公式 Q=cm t 知,在质量和升高的温度相同时,与其他液体比较,因为水的比热容最大,所以吸收的热量最多,冷却效果最好。2.D 解析:酒精的比热容、热值两个物理量,都是表示酒精的某种特性;是从不同的角度来描述酒精的特性,只与物质的种类和状态有关,是一般不发生变化的量;一瓶酒精用去一半,则剩下的酒精的比热容、热值不变,选项 D 正确。3.C 解析:大功率发动机在单位时间内做功多,因此要求燃料燃烧要必须释放很大的能量;根据这个需要,选择液氢来做燃料,原因就是热值比较大。
