1、第 6 讲 能量的利用 能源热值定义 燃料完全燃烧放出的热量 Q 与燃料质量 m 的_，叫做这种燃料的热值单位 _，符号是_公式 q=Q/m（1）酒精的热值是 3.0107 J/kg，表示_来源:学优高考网gkstk理解来源:学优高考网gkstk来源:学优高考网 gkstk来源:学优高考网（2）热值是燃料本身的一种特性，它与燃料的_有关，与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等没有关系【提示】对于气体燃料来说，热值 q=Q/V，热值单位为“J/m 3”.热机定义 把_能转化为_能的机器原理种类 蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等内燃机定义 燃料在气缸内燃烧产生动力的热机分类 汽油机和柴油机每个工作
2、循环分为四个冲程：_冲程、_冲程、_冲程和_冲程一个工作循环中只有_冲程是靠燃气推动活塞做功，其他三个冲程是靠安装在曲轴上的飞轮的_来完成工作过程压缩冲程中_转化为_，在做功冲程中，_转化为_热机效率定义 热机用来做_的那部分能量和燃料完全燃烧放出的热量之比公式 =（Q 有用 Q 总 ）100%能量流向提高热机效率途径让燃料尽可能充分燃烧，如：将煤粒磨成煤粉、加大送风量等；利用废气的能量；机件间保持良好的润滑、减小摩擦能量的转化与守恒能量的转化和守恒内容能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式_为其他形式，或者从一个物体_到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量_说明能量的
3、转化和转移都是具有方向性的能的转化是通过物体做功来实现的.能的转化过程中，能量的形式发生了改变能的转移过程中能量的形式没有发生变化【提示】能量守恒定律不同于机械能守恒定律.所有的能量转化和转移过程，都遵循能量守恒定律，而机械能守恒是有一定条件的.能源的分类分类标准 类型 定义 实例一次能源 可以_从自然界获取的能源 风能、太阳能、核能、化石能源等是否要加工 二次能源 无法从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源电能、汽油、酒精灯可再生能源可以从自然界源源_地得到的能源水能、风能、太阳能、生物质能等可否再生不可再生能源在短期内不可能从自然界_的能源核能、化石能源等核能定义 原子核_
4、或_时释放的能量叫核能获得方式及应用太阳能来源 氢原子核在超高温下发生_，释放出巨大的核能优点 取之不尽、用之不竭，环保无污染利用间接利用:化石燃料直接利用：【提示】核电站的核心设备是核反应堆：控制链式反应的速度，使核能平缓地释放出来，便于利用.命题点 1 热机(2015益阳)下列关于内燃机的说法正确的是()A汽车的发动机是内燃机B蒸汽机、汽轮机、喷气发动机都是内燃机C内燃机工作时，压缩冲程将内能转化为机械能D先进的制造技术能将内燃机的效率提高到 100%【点拨】 内燃机分为汽油机和柴油机；内燃机是热机的一种，热机的种类分为：蒸汽机；内燃机；汽轮机；喷气发动机；压缩冲程：机械能内能；使用热机时
5、，真正能转变为对外做的有用功的能量只是燃料燃烧时所释放能量的一部分，热机的效率不能达到 100%.1(2015枣庄)一台柴油机飞轮的转速为 2 400 r/min，则在 1 s 内，柴油机完成_个冲程；对外做功的次数是_2(2015成都)以下机械属于热机的是()A杠杆 B斜面C洗衣机 D汽油机3(2015泰安)四冲程内燃机工作时，哪个冲程将机械能转化为内能()A压缩冲程 B做功冲程C吸气冲程 D排气冲程命题点 2 热值和热机的效率(2015安徽)某家庭用燃气热水器将质量为 100 kg、温度为 20 的自来水加热到 50 ，消耗的天然气体积为 1 m3(假设天然气完全燃烧)已知水的比热容为 4
6、.2103 J/(kg)，天然气的热值为 3.2107 J/m3，求：(1)天然气完全燃烧放出的热量；(2)水吸收的热量；(3)该热水器工作时的效率【点拨】 本题主要考查了燃料完全燃烧放热公式 Q 放 Vq、Q 吸 cmtcm(tt 0)和效率公式的掌握和运用，属于基础题目知道水的质量、水的比热容，求出水温度的升高值，利用吸热公式 Q 吸 cmt 求水吸收的热量；由 Q放 Vq 可求出天然气完全燃烧放出的热量；水吸收的热量跟天然气完全燃烧放出的热量之比等于热水器的效率4(2015娄底)行驶中的汽车在紧急刹车时，刹车片会发烫这是通过_的方式增加了物体的内能，若汽车行驶过程中消耗汽油 2 kg，这
7、些汽油完全燃烧时放出_J 的热量(汽油热值 4.6107 J/kg)5(2015德阳)体积为 0.28 m3、热值为 3.6107 J/m3的煤气完全燃烧放出的热量为_J；若这些热量的50%被温度为 20 、质量为 30 kg 的水吸收，则水的末温是_.水的比热容是 4.2103 J/(kg)6(2015宜昌)为节约能源，需提高热机的效率，下列措施不能提高效率的是()A尽量使燃料充分燃烧B尽量减少热机部件间的摩擦C尽量减少废气带走的热量D尽量增加热机的工作时间7随着中缅天然气工程的全线贯通，玉溪市民用上了物美价廉的天然气一把茶壶里装有 2.5 L 的水，水的初温为 20 ，小华用燃气灶来烧水，
8、使用了 0.014 m3天然气水的比热容是 4.2103 J/(kg)，天然气的热值为8107 J/m3，1 L10 3 m3求：(1)在一标准大气压下烧开这壶水，水吸收的热量是多少？(2)天然气燃烧释放出的热量损耗了多少？(3)小华想，热量跑哪儿去了？请您帮他分析，简要说出两种原因命题点 3 能量的转化和守恒(2015昆明)可充电电筒的电池能反复充放电使用，既节约了资源，也保护了环境电池充电时，_能转化为化学能，用电筒照明时，小灯泡将电能转化为_能根据物体在使用过程中消耗和获得的能量，可判断其能量的转化形式如电池充电时，消耗了电能，获得了化学能储存在电池的内部，所以为电能转化为化学能8(20
9、15盐城)2015 年 4 月 21 日，全球最大的太阳能飞机“阳光动力 2 号”飞抵我省，飞机上的太阳能电池是将_能转化为电能飞行时，飞机上的双翼螺旋桨向后推动空气，使螺旋桨获得向前的力，说明力的作用是_的以飞机为参照物，飞机里的蓄电池是_(填“运动”或“静止”)的9(2015郴州)如图所示，是一种新型节能路灯它“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太阳能电池板将太阳能转化为电能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10(2015淮安)太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一，关于太阳能
10、的利用，下列说法正确的是()A图甲中，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能B图乙中，太阳能热水器通过做功的方式将太阳能转化为水的内能C图丙中，太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能D图丁中，首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能命题点 4 能源的分类(2015贵港)太阳能属于_的能源，核能属于_能源(填“可再生”或“不可再生”)【点拨】 从能源是否可再利用的角度可把能源分为可再生能源和不可再生能源人类开发利用后，在现阶段不可能再生的能源，属于不可再生能源；在自然界中可以不断再生、连续利用的能源，属于可再生能源11(2015乌鲁木齐)核能是_(填“可”或“不可”)再生
11、能源，核潜艇中的核反应堆发生的链式反应是_(填“可以”或“不可以”)控制的目前人类大力发展核能，太阳能等能源，可有效缓解全球气候_(填“变暖”或“变冷”)的趋势12(2015郴州)能源的利用是有条件的，我们所能利用的能源是有限的，所以，我们要节约能源以下属于不可再生能源的是()A核能 B水能 C风能 D太阳能13(2015南京)关于能源与可持续发展，下列认识正确的是()A核燃料是可再生能源B太阳能电池是将太阳能转化为内能的装置C能量的转化和转移是有方向的D能量在转化或转移的过程中，总量会减少整合集训一、填空题1(2015菏泽)世界上很多发明都是受到生活现象的启发而萌生的创意，比如：蒸汽机和汽油
12、机，它们工作时，能的转化过程是_图中_是汽油机的工作原理图2(2015广安)双能源(汽油和天然气)汽车以其经济、污染小等优点备受人们青睐，已知天然气的热值为7107 J/m3，则气缸内完全燃烧 0.1 m3天然气，释放出_J 热量3(2015齐齐哈尔)在一标准大气压下，把体积为 2 L，温度为 20 的水烧至沸腾，水至少需要吸收_J 的热量若不计热量损失，需要燃烧_kg 干木柴(q 干木柴 1.210 7 J/kg)4(2015盐城)在比较不同燃料热值的实验中，小明利用与图示完全相同的两套实验装置，分别在燃烧皿中放入质量相同的燃料甲和燃料乙，点燃后对质量都为 100 g 和初温都为 20 的水
13、加热，燃烧相同时间后，用甲加热后的水温度为 30 ，另一杯水温度为 24 .此过程水的内能_(填“增大”或“减小”)，用甲加热的水吸收的热量为_J此时_(填“能”或“不能”)说明甲的热值较大水的比热容为 4.2103 J/(kg)5(2015昆明)核能是一种新能源，核裂变是产生核能的一种方式，另一种核反应方式是_；半导体二极管具有_导电性；若用超导体输电，优点是可以实现输电过程中_电能损失6(2015鄂州)我市所有出租车已使用天然气来代替燃油天然气是一种清洁燃料，它是_(填“可再生”或“不可再生”)能源某出租车在一段时间内消耗了 420 g 天然气，若这些天然气完全燃烧，可放出热量_，这些热量
14、可使质量为_kg 的水由 20 升高到 100 天然气的热值为 4.4107 J/kg，水的比热容为 4.2103 J/(kg)；天然气燃烧时将_能转化为内能7(2015河北)如图是核电站工作情况的方框图，请在空白方框内填写装置的种类并回答下列问题 核 反 应 堆 汽 轮 机 线 输 出 电 能 (1)核能是_(填“可再生”或“不可再生”)能源(2)在汽轮机中，将蒸气的内能转化为轮片的_能二、选择题8(2015遵义)如图所示为四冲程汽油机未按工作循环顺序排列的各冲程示意图工作时机械能转化为内能的冲程是()9(2015乌鲁木齐)家用轿车四冲程汽油机工作时为轿车提供动力的冲程是()A吸气冲程 B压
15、缩冲程C做功冲程 D排气冲程10(2015黄石)由于世界人口的急剧增加和经济的不断发展，能源的消耗持续增长，所以开发新能源已成为全世界的重要课题，下列关于能源及其利用的说法正确的是()A化石能源是不可再生能源，而核能、风能、水能、太阳能是可再生能源B与煤炭、石油、天然气等能源相比，风能、水能、太阳能具有清洁环保的优点C随着科学技术的快速发展，我国已建成了利用核聚变能量发电的核电站D因为能量在转化过程中是守恒的，所以能量是“取之不尽，用之不竭”的11(2015益阳)有关“能源与可持续发展”的说法中正确的是()A能量是守恒的，故不会有能源危机B能量的转移与转化具有方向性，如消耗掉的内能不能收集起来
16、再利用，因此要节约能源C因水能清洁、安全，因此修建水电站利用水能发电，有百利而无一害D风能、水能、太阳能、核能都可以在自然界源源不断地得到，它们都是可再生能源12(2015长沙)目前长沙城区的老居民小区正在进行水路改造，改造中用到了一种打孔工具冲击钻冲击钻工作时，钻头在电动机的带动下不断地冲击墙壁，打出圆孔，如图所示冲击钻在工作过程中，其能量转化关系是()A内能转化为机械能B内能转化为电能C只有机械能和内能的转化D有电能、机械能和内能的转化13(2015成都)2014 年 8 月，我国自主研发的“华龙一号”核电站总体技术方案通过专家评审核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆下列说法正确的是
17、()A目前核电站都是通过聚变反应来释放核能B核电站产生的核废料对环境没有污染C核反应堆中发生的链式反应是可以控制的D核反应堆所用的核燃料主要是氢的同位素14(2015陕西)如图所示是某老师的自制教具他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中，实验时从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，纸筒即刻飞出关于此实验，分析不正确的是()A酒精不完全燃烧时热值不变B能闻到酒精的气味说明分子在永不停息地做无规则运动C燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程D纸筒飞出后瓶内气体的内能减小，温度降低三、计算题15(2015呼和浩特)王大刚同学和家人郊外野餐，用木
18、炭烧水铁锅内装有 5 kg 水，把水从 18 加热至 98 ，已知水的比热容为 4.2103 J/(kg)如果木炭的热值为 3.4107 J/kg，它燃烧放出的热有 10%被水吸收求：(1)在这个过程中水吸收的热量；(2)在这个过程中用掉多少木炭16(2014广安)6 月 5 日是世界环境日，低碳排放，保护地球是当今世界的主题，如何合理利用和开发能源，提高能源的利用率，实现低碳减排，已成为世界各国共同关注的问题(1)在能源家族中，风能、太阳能、水能都同属于_(填“可再生”或“不可再生”)能源，它们的开发和利用可以减少大量化石能源的生产和消费所导致的生态破坏与严重环境污染(2)为实现减排目标，国
19、家大力推广风力、水力发电如图所示是我国西部某处风力发电场的壮观画面假如装机总功率为 4.2106 kW 的风电场项目全面建成后，所有机组发电 1 h，可提供多少 kWh 电能？若这些电能全部转化为水的内能，那么可以把多少质量的水从 28 加热至沸腾(在标准大气压下)？水的比热容为 4.2103 J/(kg)第 6 讲 能量的利用 能源考点解读考点 1 比值 焦每千克 J/kg 1 kg 的酒精完全燃烧放出的热量是 3.0107 J 种类考点 2 内 机械 吸气 压缩 做功 排气 做功 惯性 机械能 内能 内能 机械能 有用功 燃料完全燃烧 100% 废气带走 机械损失 散热损失Q有 用Q总考点
20、 3 转化 转移 保持不变考点 4 直接 不断 得到补充 分裂 结合 聚变 电 热 化学各个击破例 1 A 例 2 (1)天然气完全燃烧放出的热量 Q 放 Vq1 m 33.2103 J/m33.210 7 J；(2)水吸收的热量 Q 吸 cmt4.210 3 J/(kg)100 kg(50 20 )1.2610 7 J；(3)热水器的效率 100% 100%39%. Q吸Q放 1.26107 J3.2107 J例 3 电 光 例 4 可再生 不可再生题组训练 1.80 20 2.D 3.A 4.做功 9.210 7 5.1.00810 7 60 6.D 7.(1)水的质量 mV110 3 k
21、g/m32.5103 m32.5 kg，水吸收的热量：Q 吸 c 水 m(tt 0)4.210 3 J/(kg)2.5 kg(100 20 )8.410 5 J；(2)天然气完全燃烧放出的热量 Q 放 Vq0.014 m 38107 J/m31.1210 6 J，Q 散 Q 放 Q 吸 1.1210 6 J8.410 5 J2.810 5 J；(3)主要是周围的物体会吸热，所以，热量散失的原因有：茶壶吸热，热量释放到空气中等 8.太阳 相互 静止 9.A 10.A 11.不可 可以 变暖 12.A 13.C整合集训1化学能转化为内能，内能转化为机械能 乙 2.710 6 3.6.7210 5
22、5.610 2 4.增大 4.210 3 不能 5.核聚变 单向 无 6.不可再生 1.84810 7 J 55 化学 7.发电机 (1)不可再生 (2)机械(动) 8.B 9.C 10.B 11.B 12.D 13.C 14.C 15.(1)水吸收的热量：Q 吸 cm(t 2t 1)4.210 3 J/(kg)5 kg(98 18 )1.6810 6 J；(2)由于有 10%被水吸收：由 变形得 Q 放 1.6810 7 J，Q吸Q放 Q吸 1.68106 J10%在这个过程中用掉木炭：Q 放 mq 得 m 0.49 kg. Q放q 1.68107 J3.4107 J/kg16.(1)可再生 (2)提供电能：WPt4.210 6 kW1 h4.210 6 kWh1.51210 13 J；Q 吸 W1.51210 13 J，由 Q 吸 cm(tt 0)得：m 510 7 kg.Q吸c（ t t0） 1.5121013 J4.2103 J/（ kg ） （ 100 28 ）
