1、内能的利用内能的利用总总专题专题思维导图思维导图考纲要求考纲要求1. 1. 认识热机的工作过程，了解内能的利用在人类社会发认识热机的工作过程，了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义展史上的重要意义2. 2. 认识热量及其单位，从能的转化的角度理解燃料的热认识热量及其单位，从能的转化的角度理解燃料的热值值3. 3. 知道能量守恒定律，能量的转化和转移有一定的方向知道能量守恒定律，能量的转化和转移有一定的方向性，会能量转化与守恒及其物理现象的简单分析性，会能量转化与守恒及其物理现象的简单分析知识梳理知识梳理一、热机：利用内能做功的机器一、热机：利用内能做功的机器1.内燃机：燃料直接在发动机_内
2、燃烧产生动力的热机，叫做内燃机. 2.内燃机的工作原理：燃料在汽缸内燃烧，产生高温高压的燃气，把_能转化为_能；然后燃气推动活塞做功，把_能转化为_能.3.内燃机的分类：内燃机分为：_和_两大类，它们分别用汽油和柴油作为燃料. 汽缸汽缸化学化学内内内内机械机械汽油机汽油机柴油机柴油机知识梳理知识梳理二、汽油机和柴油机二、汽油机和柴油机1.汽油机的四个冲程的特点:吸气吸气下下知识梳理知识梳理上上做功做功下下排气排气上上机械机械内内知识梳理知识梳理2.柴油机和汽油机的区别:火花塞火花塞汽油汽油空气空气空气空气机械机械内内内内机械机械知识梳理知识梳理三、燃料的热值三、燃料的热值1.定义：把某种燃料_
3、燃烧放出的热量与其_之比，叫做这种燃料的热值. 2.单位符号：_（或J/m3）. 3.计算公式：（1）固体和液体：Q放=_.（2）气体：Q放=_. 注意：热值只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关. 完全完全质量质量J/kgJ/kgqmqmqVqV知识梳理知识梳理四、热机的效率四、热机的效率1.概念：用来做_的那部分能量，与燃料_放出的能量之比. 2.提高热机效率的途径：一是让燃料尽可能地_；二是要减少热量的_；三是设法利用_的能量. 有用功有用功完全燃烧完全燃烧充分燃烧充分燃烧损失损失废气废气知识梳理知识梳理五、能量的转化和守恒五、能量的转化和守恒1.能量的转化：各种形式的能量
4、都可以在一定条件下相互_. 2.能量守恒定律：能量既不会凭空_，也不会凭空_，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_.3.任何一部机器，只能使能量从一种形式转化为另一种形式，而不能无中生有地制造能量，因此，_造出永动机. 转化转化消失消失产生产生转化转化转移转移保持不变保持不变根本不可能根本不可能第十四章内能的利用专题二易错点透析专题二易错点透析易错点一对热值的概念把握不清易错点一对热值的概念把握不清热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关.【例【例1 1】关于燃料和燃料的热值，以下说法正确的是 （）A
5、.燃料的热值与燃料的燃烧情况无关B.容易燃烧的燃料，热值一定大C.煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量比燃烧干木柴放出的热量一定多D.为了提高锅炉的效率，一定要用热值高的燃料易错提醒：易错提醒：对热值的概念理解不透，把影响燃料燃烧放出热量的多少的因素与影响燃料热值大小的因素相互混淆造成错解. 正解：正解：燃料的热值是单位质量的燃料完全燃烧放出的热量多少，只要说热值，都是在燃料完全燃烧状态下，故选项A正确；燃料是否容易燃烧，是着火点不同，与热值大小无关，选项B不对；煤的热值比干木柴大，说明1 kg的煤完全燃烧放出的热量比1 kg干木柴完全燃烧放出的热量多，C选项的说法中不一定完全燃烧，故选
6、项C不对；锅炉的效率与燃料的热值高低没有关系，故选项D不对. 答案：答案：A学以致有学以致有1. 关于燃料的热值，以下说法正确的是（）A.燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小B.0.5 g汽油和2 kg汽油，它们的热值是一样的C.当燃料未燃烧时，其热值为零D.煤油的热值比酒精大，就是说煤油完全燃烧放出的热量比酒精多B易错点二内燃机的四个冲程的区分易错点二内燃机的四个冲程的区分判断内燃机工作在哪个冲程应抓住两点：一是气门的开与关；二是活塞的运动方向.有一个气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，活塞向上运动，排气冲程；两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，活塞向下运动，是做功冲程.【例【例
7、2 2】如图Z14-2-1所示，是四冲程汽油机工作的部分冲程示意图，其中_图是做功冲程，甲图是_冲程.做功冲能中_能转化为_能. 易错提醒：易错提醒：观察活塞运动方向与气门开关情况.正解：正解：甲图活塞向上运动，两气门都关闭，是压缩冲程，是靠着惯性工作的，乙图活塞往下运动，两气门都关闭，为做功冲程.答案：答案：乙压缩内机械学以致用学以致用2. 汽车是我们生活中常用的交通工具，汽油机是汽车的动力设备，如图Z14-2-2所示是四冲程汽油机工作的其中一个冲程示意图，则此冲程是（）A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程C第十四章内能的利用专题三热量、热值、机械效率计专题三热量、热值、机械效率
8、计算算1. （2016南京）利用如图Z14-3-1所示的装置，运用控制变量法，通过观察现象即可比较酒精和碎纸热值大小.为完成实验，要求（）A.酒精和碎纸的质量相同，两只烧杯内水的质量相同B.酒精和碎纸的质量不同，两只烧杯内水的质量不同C.酒精和碎纸的质量相同，两只烧杯内水的质量不同D.酒精和碎纸的质量不同，两只烧杯内水的质量相同A2. （2016四川）用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热（不计热量损失）,如图Z14-3-2是A和B的温度随加热时间变化的图象，下列说法正确的是（）A.A的比热容与B的比热容之比为21B.A的比热容与B的比热容之比为23C.都加热t时间，B吸收热量比A
9、吸收热量多D.A和B升高相同的温度，B吸收热量较多A3. 质量为100 kg的水温度从20 升高到70 时，吸收的热量是_J，这些水吸收的热量相当于完全燃烧_kg焦炭放出的热量. c水=4.2103 J/（kg），q焦炭=3 107J /kg4.（2016连云港）某家庭需要将50 kg、初温为10 的水加热到50 作为生活用水，他们利用煤气灶烧水，需要燃烧0.8 kg的煤气. 这些水从10 加热到50 需要吸收的热量为_J，0.8 kg的煤气完全燃烧放出的热量为_J，煤气灶烧水的效率为_. c水=4.2103 J/（kg），q煤气=4.2107 J/kg2.11070.78.41063.361
10、0725%5. （2016苏州）己知天然气的热值为4.2 107 J/m3 ，水的比热容为4.2103 J/（kg）.求：（1）完全燃烧0.04 m3天然气可放出的热量.（2）某天然气灶烧水的效率为50 %，完全燃烧0.04 m3天然气可使常温下5 kg的水升高的温度.答案：（答案：（1 1）1.68 1.68 10106 6 J J（2 2）40 40 6. （2016凉山）某物理兴趣小组的同学，用煤炉给8 kg的水加热，同时他们绘制了如图Z14-3-3所示的加热过程中水温随时间变化的图线，若在4 min内完全燃烧了1.4 kg的煤，水的比热容为4.2103 J/（kg），煤的热值约为310
11、7 J/kg，求：（1）经过4 min时间加热，水所吸收的热量.（2）煤炉烧水时的热效率.答案：（答案：（1）1.68106 J（2）4%7. （2016安徽）某家用轿车，重为1.5104 N，当车以72 km/h的速度匀速直线行驶了0.5 h，消耗汽油3 kg，期间车受到的阻力为车重的0.08倍. 已知汽油的热值为4.6107 J/kg，在此过程中，求： （1）车通过的路程.（2）牵引力做功的功率.（3）汽车发动机的效率. 答案：（答案：（1）36 km（2）2.4104 W（3）31.38. （2016孝感）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
12、然气体积为1 m3 （假设天然气完全燃烧）. 已知水的比热容为4.2103 J/（kg），天然气的热值为3.2107 Jm3.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. 答案：（答案：（1）3.2 107 J（2）1.26 107 J（3）39.4%9. （2016天水）混合动力汽车具有节能、低排放等优点，成为汽车研究与开发领域的重点. 某新型混合动力汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量. 当需要高速行驶或蓄电池的电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电. 车速与所受阻力的关系如图Z14-3-4所示. 在某次测试中
13、，由内燃机提供能量，汽车以50 km/h的速度匀速行驶了0.5 h，同时蓄电池的电能增加了5.4107 J，求：（1）汽车牵引力做的功.（2）若所用燃料的热值是4.5107 J/kg，测试过程中消耗8 kg的燃料（假设燃料完全燃烧），则放出的总热量是多少 ？（3）内燃机工作时转化成电能的效率. 答案：（答案：（1）1108 J（2）3.6108 J（3）15%10. （2016枣庄）质量为2.5 t的小型载重汽车，额定功率为100 kW，车上装有5 t的砂石，已知汽车在平直公路上匀速行驶时所受阻力是汽车总重的0.2倍，汽车先以15 m/s的速度在平直公路上匀速行驶到山坡底，消耗汽油2 kg，然后又以额定功率行驶100 s的时间，将砂石从坡底运送到50 m高的坡顶施工现场（g=10 N/kg），求：（1）2 kg的汽油完全燃烧放出多少热量？（汽油的热值取4.5107 J/kg）（2）汽车在平直公路上匀速行驶的功率为多少？（3）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少？答案：（答案：（1）9107 J（2）2.25105 W（3）25%
