河南省开封市第三十三中学九年级物理全册 《热和能》16.4 热机学案

16.4 热机目标要求1 知道内燃机的工作过程以及其中的能量转化；2 知道燃料热值的概念、单位，知道热机的效率并了解提高热机效率的一些方法重点难点：汽油机和柴油机的区别和联系热值的概念教学过程自主学习：1热机是把_能转化为_能的机器。2内燃机的四个冲程：_；把内能转化为机械能以及获得动力的冲程是_冲程。31千克某种燃料完全燃烧放出的热量叫这种燃料的_ _，单位是 。4燃料放热公式：Q放= 燃料放热=燃料热值燃料。1 ：吸气、压缩、做功、排气中，压缩冲程将机械能转化为内能，。2 。3 四个冲程中做功冲程以外的三个冲程（吸气，压缩、排气）都是靠惯性工作的。4 固体燃料完全燃烧放出的热量Q=mq ， 其中m为燃料的质量，q为燃料的热值；气体燃料完全燃烧放出的热量Q=Vq, 其中V为气体燃料的体积，q为燃料热值。5 固体燃料的的热值单位：J/kg； 气体燃料的热值单位：J/ m3合作探究1汽油机的一个工作循环包括四冲程，做功冲程将 转化为 能2思考：一个工作循环中，活塞往复 ，曲轴转动 周，做功 次3讨论：热值是由什么决定的？与燃料的质量、体积等因素是否有关？4思考：热机的效率怎么求？每课一练基础练习1热机是把 能转化为 能的机器。2四冲程汽油机的一个工作循环是由 冲程、 冲程、 冲程、 冲程组成的。其中只有 冲程是燃气对活塞做功，其他三个冲程要靠飞轮的 来完成， 一个工作循环曲轴要转动 周。31kg某种燃料 放出的 叫做这种燃料的热值，热值的单位是 ，汽油的热值是4.6107J/kg，它的物理意义是 ，完全燃烧1kg的汽油能放出 J的热量。4宿迁2007年3月27日电：江苏国信投资3亿元的生态环保型生物质发电厂在某经济开发区举行隆重开工仪式，标志着我市农林废弃物综合利用实现新的突破。采用秸秆为燃料发电，年消耗农林废弃物约2.2108千克，减排二氧化碳约1108千克，年发电量约2108千瓦时。2108千瓦时电能可供“220V 1kW”的电饭锅正常使用 小时；这些电能如由焦炭完全燃烧放出，则需要完全燃烧 千克焦炭。如1kWh的电能全部转化为水的内能，能使 千克水温度升高50；1108千克二氧化碳气体的体积约是 立方米。（1kWh=3.6106J，焦炭的热值是3107J /kg，二氧化碳的密度约2kg/m3）5现代火箭通常采用液态氢做燃料，这主要是因为氢的 （ ） A密度大 B。质量大 C。 比热容大 D。热值大6近期煤价节节攀升，少数不法商贩将煤矸石破碎后掺在优质煤中高价销售，客户为了不上当，最恰当的方法是检测下列物理量的中( ) A热值 B比热容 C温度 D质量7关于“热机”，下列说法中正确的是( ) A压缩冲程中的能量转化是内能转化为机械能 B做功冲程中的能量转化是机械能转化为内能 C热机所产生的噪音，可以被热机上的消音器完全吸收 D用水循环来降低热机的温度，主要是利用水比热容较大的特性8内燃机工作的四个冲程中，内能转化为机械能的冲程是（ ）A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程9有关四冲程内燃机叙述中，不正确的说法是（ ）A工作中只有做功冲程把内能转化为机械能 B效率可以大于1C工作开始时要靠外力启动 D每一个工作循环，燃气只做功一次能力拓展1汽油机在压缩冲程中，汽缸中的气体温度会升高，这是用_的方法来增加气体的内能的2汽油机工作时，机械能转化为内能的是_冲程，内能转化为机械能的是_冲程，_，_，_冲程是靠飞轮的惯性完成的。每个工作循环活塞往复_次，曲轴转动_周。3热机是把_能转化为_能的机器；在热机里，用来做_的那部分能量，与燃料_放出的能量之比，叫做热机效率.4喷气式发动机有两种，一类是需要用大气中的氧气来助燃的，这种发动机在_上使用；一类是自带燃料和氧化剂的，它工作时不需要空气，可以在大气层外工作能够用来发射_.5一台四冲程的汽油机每分钟完成300个冲程，则1 min完成_个工作循环，活塞来回_次，做_次功。6下表为几种燃料的热值，由表可知（1）完全燃烧5 kg木炭放出的热量是 J.（2）柴油的热值 酒精的热值，说明完全燃烧质量相同的柴油和酒精时， 放出的热量多.（3）1 kg焦炭的热值 10 kg焦炭的热值（填“大于”、“小于”或“等于”），因为热值的大小仅与 有关.几种燃料的热值 单位 J/kg焦炭木炭酒精柴油3.01073.41073.01073.31077我国地热资源十分丰富，已经发现的天然温泉就有2000处以上，温泉水的温度大多在 60以上，个别地方达100一140100kg的温泉水从60降到20放出的热量是 J，相当于 kg的煤气完全燃烧所放出的热量 煤气的热值为42107Jkg8一支蜡烛在燃烧过程中，它的（ ）A质量变小，比热容变小，热值变小B质量变小，比热容变小，热值不变C质量不变，比热容不变，热值变小D质量变小，比热容不变，热值不变9下列关于四冲程汽油机和柴油机区别的说法中错误的是 A在吸气冲程吸入的物质不同 B点火方式不同 C工作过程中能量转化的形式不同 D用途不同10在图16-4-1所示的内燃机工作的一个循环中，其四个冲程的顺序应当是A甲乙丙丁 B。乙甲丁丙 C。甲乙丁丙 D。丁乙甲丙11一台柴油机飞轮的转速为2400 r/min，则每s做功的次数为 A.10次 B.20次 C.30次 D.40次12汽油机甲的效率比汽油机乙的效率高，这说明 A甲做的有用功多 B甲比乙用的汽油少 C完全燃烧相等的汽油，其内能转化为有用功的能量甲比乙多D相同的时间内，汽油机甲比乙所用的汽油节约一些13热机的热效率总小于1，下述原因中，错误的是 A热机工作时排出的废气的温度还很高，要带走一部分热量 B热机的一些部件在运动时要克服摩擦做功 C燃料燃烧时使热机温度升高，也要向周围散失一些热量 D许多热机设计和制造不够精良14关于燃料的热值，以下说法正确的是A.燃料的热值与燃料的燃烧情况有关 B.容易燃烧的燃料，热值一定大C.煤的热值比干木柴大，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多D.0.5 g汽油和2 kg汽油，它们的热值是一样的15对于四冲程汽油机，燃料进入气缸的冲程是A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程16汽油机飞轮的转速是3000 r/min，则可知每分钟内一个汽缸里燃气推动活塞做功的次数是 （ ）A.1500次 B.3000次 C.6000次 D.750次17下列提高热机效率的做法中，无效的是A.保证良好的润滑 B.尽量减少各种热损失C.提高燃油的质量 D.减少因克服摩擦而额外消耗的功18汽油机在压缩冲程中工作物质被压缩，气缸中的 ( ) A压强增大，温度降低 B压强减小，温度升高 C压强增大，温度升高 D压强减小，温度降低19在内燃机的一个工作循环中，存在着机械能转化为内能的过程，也存在着内能转化为机械能的过程，这两个能量转化的过程存在于A.吸气冲程和压缩冲程 B.压缩冲程和做功冲程C.做功冲程和排气冲程 D.吸气冲程和排气冲程20为提高锅炉的效率和燃料的利用率，下列做法不正确的是A.把煤磨成煤粉，用空气吹进炉膛内燃烧B.加大送风量，把煤粒在炉膛里吹起来燃烧C.增大受热面积，减少烟气带走的热量 D.用木炭代替烟煤21下列三个数值4.6107 J/kg、0.8103 kg/m3、2.1103 J/(kg)各表征煤油的一个特性，这三个数值依次表示的是煤油的A.比热容、密度、热值 B.密度、热值、比热容C.密度、比热容、热值 D.热值、密度、比热容22小明学习了热学的有关知识后，知道水的比热是4.2103J（kg），他想估算一下自己家每天烧水、做饭需要的热量，于是小明仔细记录了他家每天烧水、煮饭、炒菜需要的时间，并把它折算成烧水时间，相当于每天将30kg20的水烧开 （1）小明家每天烧水做饭需要多少热量?（2）如果普通煤的燃烧值为3107J/kg，从理论上讲小明家每天烧水做饭需要多少千克煤?（3）小明家实际平均每天需要烧4块蜂窝煤，按每块蜂窝煤含煤0.5kg算，他家每天实际用煤2kg，由此小明计算出他家煤炉的效率只有16.5%，你认为小明家煤炉效率低的原因是什么?（4）从大的方面讲，家用煤炉除了热效率低浪