第14章内能的利用

第 14章 内能的利用一、 选择题1. （2016 自贡）关于功和能的认识，错误的是 （ )A相同时间内，物体做功越多，功率越大B物体的机械能越多，物体的内能就越多C在热机的做功冲程中，内能转化为机械能D反复弯折铁丝，弯折处变热，说明做功可以改变物体的内能答案：B2. （2016淮安）汽油机的一个工作循环分为四个冲程，每个冲程都伴随着能量的转移或转化，其中主要将机械能转化为内能的冲程是 ( )A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程答案：B3. (2016 淄博)一杯酒精倒出一半，剩余酒精的质量、密度、比热容和热值的变化情况是（ ）A质量、密度、比热容和热值不变B质量变为原来的一半，密度、比热容和热值不变C质量和密度变为原来的一半，比热容和热值不变D质量和热值变为原来的一半，密度和比热容不变答案：B4. (2016 嘉兴)能量的形式多种多样且可以相互转化。下列事例中，属于内能转化为机械能的是 ( )答案：D5. （2016 益阳）如图是汽油机工作时的四个冲程，其中属于做功冲程的是 ( )答案：C6. （ 2016连 云 港 ） 将 一 瓶 酒 精 用 去 二 分 之 一 ， 则 剩 余 酒 精 的 密 度 、 比 热 容 和 热 值 （ ）A.都 不 变 B.都 变 为 原 来 的 三 分 之 二C.热 值 不 变 ， 密 度 、 比 热 容 变 为 原 来 的 三 分 之 二 D.热 值 变 为 原 来 的 三 分 之 二 ， 密 度 、 比 热 容 不 变答案：A7. （2016 枣庄）下列图形中，属于内能转化为机械能的是（ ）A滑下滑梯 B弯折铁丝 C做功冲程 D压缩空气点火答案：C8 （ 2016 宿 迁 ） 如 图 ， 给 试 管 里 的 水 加 热 ， 水 沸 腾 后 ， 水 蒸 气 推 动 橡 皮 塞 冲 程 试 管 口 ， 这 个 过 程与 四 冲 程 汽 油 机 的 哪 一 个 冲 程 中 的 能 量 转 化 是 相 同 的（ ）A 吸 气 冲 程 B 压 缩 冲 程 C 做 功 冲 程 D 排 气 冲 程【答案】C9 (2016 湘 西 州 )人 们 发 现 内 能 可 以 做 功 ， 并 制 造 出 各 种 利 用 内 能 做 功 的机 械 热 机 ， 下 面 这 些 机 械 中 不 属 于 热 机 的 是 （ ）A 电 动 机 B 柴 油 机 C 汽 油 机 D 蒸 汽 机【 答 案 】 A10. (2016阜新)如图所示实验或事例，属于内能转化为机械能的是 ( )【答案】C11. (2016海南)从能量转换的角度看，一台四冲程内燃机在一个循环中，存在着机械能转化为内能过程的是 （ ）A吸气冲程 B压缩冲程C做功冲程 D排气冲程【答案】B12. （2016 邵阳）据中央电视台新闻联播报道，2016 年 7 月，我国将发射全球首颗量子通信卫星。发射卫星的火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料的 （ ）A热值大 B比热容大C密度大 D以上说法都不正确【答案】A13. （ 2016 扬 州 ） 如 图 所 示 ， 甲 、 乙 、 丙 三 图 中 的 装 置 完 全 相 同 ， 燃 料 的 质 量 相 同 ， 烧 杯 内的 液 体 质 量 也 相 同 ， 下 列 说 法 正 确 的 是 （ ）A 比 较 不 同 液 体 的 比 热 容 ， 可 以 选 择 甲 丙 两 图B 比 较 不 同 液 体 的 比 热 容 ， 可 以 选 择 乙 丙 两 图C 比 较 不 同 燃 料 的 热 值 ， 可 以 选 择 乙 丙 两 图D 比 较 不 同 燃 料 的 热 值 ， 不 可 以 选 择 甲 乙 两 图【答案】A14. （2016 鄂州）下列关于热现象的说法中，正确的是 （ ）A沿海地区昼夜温差比内陆地区小，是因为水的比热容小B汽油机压缩冲程把内能转化为机械能C 火箭用氢作燃料主要是因为氢的热值高D冬天搓手取暖是利用热传递来改变内能【答案】C二、 填空简答题1. （2016 巴中）汽油机一个工作循环的四个冲程按顺序依次是：吸气冲程、 、做功冲程、排气冲程，汽油机是汽车的“心脏” ，气缸外面有“水套” ，汽车行驶时水的温度会升高，水的内能会增大，这是通过 的方式改变水的内能。【答案】压缩冲程 热传递2. （2016 巴中）把 1 kg 初温为 35 的水加热到 85 ，消耗了 10 g 的煤气，此过程水吸收的热量为 J，加热装置的效率为 （煤气的热值 q 煤气 =4.2107 J/kg） 。【答案】4.2 105 50%3. （2016 镇江）如图所示，某单缸四冲程汽油机正处于 冲程，此冲程将 能转化为 能，接下来它应该处于 冲程。【答案】压缩 机械 内 做功4. (2016龙东)如图所示是四冲程汽油机工作过程的一个冲程，该冲程是_能转化为_能。【答案】内 机械5.（2016 陕西）图示为“长征六号”运载火箭，它首次采用了我国最新研制的大推力液氧煤油发动机。煤油燃烧过程中，其热值大小_。火箭起飞时，煤油燃烧产生大量高温高压的燃气，燃气对火箭的推力达 1.2106 N，这个力可举起质量为_ t的物体（ g取 10 N/kg） 。燃气对火箭做功，燃气的内能会_(选填“增大” “减小”或“不变”)。【答案】不变 120 减小6. （2016 黔东南） 家用热水器有用天然气为燃料给水加热的。已知天然气的热值为 4.0107 J/m3，完全燃烧 2.1 m3 的天然气可以获得J 的热量；不计热量损失，这些热量可以使 500 kg 的水温度升高。c 水 =4.2103 J/(kg)【答案】8.410 7 407. （2016 无锡）太阳能路灯的灯杆顶端有太阳能电池板，它能将太阳能转化为电能并向灯杆下方的蓄电池充电，供夜晚路灯照明若在一段时间内，太阳光辐射到该太阳能电池板的能量为 2.7107J,这与完全燃烧 kg 的煤放出的热量相当；这些能量经转化后，可供功率为 35 W 的路灯工作 60 h，那么该太阳能路灯的能量转化率是 %。 （煤的热值为 3.0107J/kg）【答案】0.9 288.（2016 无锡）内燃机一个工作循环有吸气、压缩、做功、排气四个冲程，实现将内能转化为机械能的是 冲程，选择水作为发动机的冷却液，是利用水的较大的特点。【答案】做功 比热容9. （2016 达州）一台单缸四冲程内燃机正常工作时的转速为 1800 r/min，该内燃机每秒共经历了 个冲程。【答案】6010. （2016 绵阳）将一温度为 20 质量为 4.2 kg的铁块的温度升高到 80 ，需要吸收 J的热量。然后将其放入一个装有温度为 10质量为 1.15 kg的水的量热器中，最后水的将升高到。 【忽略量热器吸热， c 水 4.210 3J/(kg)， c 铁 0.46103J/(kg)】答案：115920 3011. (2016 重庆)将一瓶容量为 550 mL的矿泉水放入冰箱一段时间后，水温从 30降低到 10，这是用 方式改变了矿泉水的内能；在这个过程中水放出的热量为 J。【答案】热传递 4.6210 412. （2016 益阳）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 =4.2103J/(kg)， q 焦炭 =3107J/kg】【答案】2.110 7 0.713. （ 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 =4.2103J/（ kg )， q煤 气 =4.2107J/kg）【 答 案 】 8.4106 3.36107 25%14. （2016 张掖）在四冲程汽油机中，将机械能转化为内能的冲程是 冲程，如图所示的是汽油机的 冲程。【答案】压缩 做功15. (2016 苏州)已知天然气的热值为 4.2 107 J/m3，水的比热容为 4.2 103 J/（kg ） （1 ）完全燃烧 0.04 m3 天然气可放出热量为 J 。（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 的水温度升高 。【答案】 （1）l.68 106 （2）40三、实验探究题1. (2016 呼 和 浩 特 )在 比 较 水 和 煤 油 吸 热 能 力 的 实 验 中 ， 使 用 了 相 同 的 酒 精 灯 、 相 同 的 设 备 ， 在 实验 室 ， 首 先 分 别 对 质 量 相 同 的 水 和 煤 油 加 热 相 同 的 时 间 ， 然 后 分 析 温 度 的 变 化 量 得 出 结 论 ， 这 种 实验 探 究 方 法 叫 做 ， 该 实 验 是 利 用 （ 选 填 “热 传 递 ”或 “做 功 ”） 的方 法 来 改 变 水 的 内 能 ， 若 被 加 热 水 的 质 量 为 0.2 kg， 加 热 时 间 长 5 min， 温 度 升 高 了 50，则 水 吸 收 的 热 量 是 ， 已 知 c 水 =4.2103J/（ kg） ， 若 某 同 学 测 出 了 加 热 前 、 后酒 精 灯 质 量 的 变 化 量 为 m， 并 利 用 上 面 测 出 的 水 吸 收 的 热 量 Q， 通 过 公 式 q= 计 算 出 了 酒精 的 热 值 ， 则 该 热 值 与 实 际 酒 精 的 热 值 相 比 （ 选 填 “偏 大 ”“偏 小 ”或 “不 变 ”）。【 答 案 】 控 制 变 量 法 热 传 递 4.2104 J 偏 小四、计算题1. （ 2016 宿 迁 ） 某 太 阳 能 热 水 器 中 装 有 40 kg 的 水 ， 阳 光 照 射 一 段 时 间 后 ， 水 温 从 10升高 到 60， 已 知 c 水 =4.2103J/（ kg） 。 求 ：（ 1） 热 水 器 中 的 是 所 吸 收 的 热 量 ；（ 2） 如 果 水 吸 收 的 热 量 用 天 然 气 来 提 供 ， 需 要 完 全 燃 烧 多 少 立 方 米 的 天 然 气 ？ （ 天 然 气 的 热值 为 8.4107 J/m3， 假 设 天 然 气 完 全 燃 烧 放 出 的 热 量 全 部 被 水 吸 收 ）【答案】 （ 1） 热 水 器 中 水 吸 收 的 热 量 Q=cm（ tt0）=4.2103J/（ kg） 40 kg（ 6010）=8.4106J。（ 2） 天 然 气 完 全 燃 烧 放 出 的 热 量 Q 放 =Q 吸 =8.4106 J，因 为 Q 放 =Vq，所 以 ， 天 然 气 的 体 积 V= = =0.1m3。2. （2016 三明）天然气是一种热值高、污染小的清洁能源，2016 年三明市迎来了天然气时代。完全燃烧0.035 m3 的天然气放出多少焦的热量? 若这些热量完全被水吸收，能使多少千克的水温度升高 50 ?(水的比热容 c=4.2103 J(kg)，天然气的热值取 q=4107 Jm 3)【答案】(1)Q= Vq=0.035 m34107 Jm 3=1.4106 J 。(2) 。kg.50)/(kg102.6 tc 3. （2016 大庆）一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其 v-t图像如下，在第 10 s时速度达到 20 m/s，通过的路程为 120 m。求：(1)在 010 s 内汽车的平均速度。(2)设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为 f=4000 N，那么在 O10 s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少。(3)若发动机的转化效率为 80%，则需要燃烧多少千克汽油才能使发动机做这么多功。(已知汽油的热值大约为 5107J/kg)【答案】4. （2016 锦州）一辆小轿车，质量为 1.8 t，车轮与地面总接触面积为 1000 cm2，小轿车发动机的效率是20%，它在平直公路上匀速行驶时的牵引力为 644 N(空气阻力不计，汽油热值 q=4.6107J/Kg， g=10 N/kg)。求 ：(1)该 小 轿 车 静 止 时 对 水 平 地 面 的 压 强 ；(2)该 小 轿 车 在 平 直 公 路 上 匀 速 行 驶 100km 消 耗 汽 油 的 质 量 。【答案】5. (2016 呼 和 浩 特 )近 年 来 ， 人 们 致 力 于 研 发 以 电 池 为 动 力 的 纯 电 动 汽 车 ， 期 望 更 加 节 能 环 保 、安 全 而 高 效 ， 并 取 得 了 长 足 的 进 步 ， 对 于 某 成 熟 品 牌 的 电 动 汽 车 ， 已 知 其 质 量 恒 为 m， 在水 平 路 面 上 行 进 过 程 中 所 受 阻 力 恒 定 （ 不 计 空 气 阻 力 ） 。（ 1） 该 汽 车 匀 速 爬 上 倾 角 为 30的 斜 坡 时 ， 汽 车 的 动 能 ， 重 力 势 能 ， 机 械 能 （ 选 填 “增 大 ”“减 小 ”或 “不 变 ”） ；（ 2） 若 斜 坡 长 为 L， 爬 坡 速 度 为 v1， 求 汽 车 爬 坡 所 用 时 间 ；（ 3） 如 果 该 汽 车 以 v2 的 速 度 在 水 平 路 面 上 行 驶 ， 且 牵 引 力 的 功 率 为 P， 行 驶 t2 时 间 内 ， 消耗 的 电 能 为 E， 求 在 这 个 过 程 中 ， 摩 擦 阻 力 大 小 及 汽 车 的 效 率 ；（ 4）