江苏省大丰市2018年中考物理第25课时热机燃料的热值复习课件.pptx

第十一章机械能和内能 第25课时热机燃料的热值 1 知道热值的概念 会查热值表 2 了解热机的工作原理 知道汽油机的基本结构及其工作过程 认识热机效率 课时目标 知识梳理 1 热机是将燃料燃烧产生的高温高压燃气的 能转化为 能的装置 2 在汽油机的压缩冲程中 能转化为 能 在做功冲程中 能转化为 能 3 在汽油机一个工作循环中 活塞往复运动 次 曲轴转动 周 对外做功 次 4 燃料燃烧将 能转化为 能 5 燃料 燃烧放出的热量与燃料的 之比 叫作这种燃料的热值 热值的单位是 对于气体燃料 人们通常用 作单位 6 质量为m的燃料完全燃烧放出的热量可用公式 来表示 7 转化为 的能量与 完全燃烧后所释放出的能量之比叫作热机效率 计算公式是 机械 内 机械 内 内 机械 两 两 一 化学 内 完全 质量 J kg J m3 Q放 mq 有用功 燃料 考点一热机 1 2017 威海 如图是四冲程汽油工作状态示意图 由图可以看出 此时它正处在 冲程 当燃料混合在汽缸内燃烧时将 能转化为内能 典例设计 2 一台单缸4冲程柴油机飞轮的转速是1800r min 则柴油机每秒 A 完成30个冲程 做功30次B 完成60个冲程 做功60次C 完成60个冲程 做功15次D 完成120个冲程 做功30次 C 压缩 化学 考点二燃料的热值热量的计算 3 2017 六盘水 量子通信是目前世界最安全的通信 2016年8月16日 世界首颗量子科学实验卫星 墨子号 在我国酒泉卫星发射中心用 长征二号丁 运载火箭成功发射升空 火箭使用的燃料主要是液态氢 这是利用了氢燃料 的特性 火箭加速上升过程中机械能 增大 不变 减小 典例设计 增大 热值大 4 2017 江阴二模 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 点燃加热质量都为100g和初温都为20 的水 加热燃烧相同时间后 发现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 增大 减小 此时 能 不能 说明甲的热值较大 理由是 典例设计 不能 增大 相同时间内 不同燃料燃烧的质量可能不相等 5 2017 聊城 2017年5月18日 中国科学家首次在南海试采可燃冰取得圆满成功 实现了我国天然气水合物开发的历史性突破 可燃冰清洁无污染 储量巨大 是一种非常理想的新型能源 可燃冰的热值很大 是天然气热值的10倍以上 若按15倍计算 则 c水 4 2 103J kg 天然气的热值q天然气 7 0 107J m3 1 体积为0 01m3的可燃冰完全燃烧放出的热量为多少 若这些热量的90 被质量为100kg的水吸收 则水升高的温度是多少 典例设计 解 1 由题意可得 可燃冰的热值q可燃冰 15q天然气 15 7 0 107J m3 1 05 109J m3 0 01m3 可燃冰 完全燃烧放出的热量Q放 Vq可燃冰 0 01m3 1 05 109J m3 1 05 107J 典例设计 2 由 100 得被水吸收的热量Q吸 Q 90 1 05 107J 9 45 106J 由Q吸 cm t可得 水升高的温度 t 22 5 考点三热机效率 6 2017 江阴 汽油发动机每一个工作循环活塞经历四个冲程 带动曲轴转动两圈 一台汽油机 活塞面积是50cm2 活塞行程是25cm 做功冲程燃气产生的平均压强为8 105Pa 若飞轮的转速是2000r min 效率为30 则 1 做功冲程中 燃气对活塞的平均压力是多少 2 做功冲程中 平均压力做多少功 3 汽油机在1h内要消耗多少汽油 汽油的热值为4 6 107J kg 典例设计 解 1 燃气对活塞的平均压力F pS 8 105Pa 50 10 4m2 4000N 2 做功冲程中 平均压力做的功W Fs 4000N 25 10 2m 1000J 3 因飞轮的转速是2000r min 即飞轮1min转2000r 对外做功1000次 所以 1h内汽油机对外做功60 1000 60000次 汽油机在1h内做的总功W总 60000 1000J 6 107J 由 100 可得 汽油完全燃烧放出的总能量Q放 2 108J 由Q放 mq得 完全燃烧汽油的质量m 4 35kg 当堂反馈 1 2017 苏州 电火花发生器点燃塑料盒内的酒精气体能将盒盖喷出很远 如图 此过程中的能量转化方式与汽油机的 冲程相似 实验时在盒内滴入2 10 4kg的酒精 这些酒精完全燃烧放出的热量是 J q酒精 3 107J kg 当堂反馈 6000 做功 2 某同学用图示装置测量酒精热值 他在烧杯中加入300g水 调好装置后 加热使水温升高50 水需要吸收的热量为 J 他测得此过程中消耗了6g酒精 利用酒精燃烧放出的热量与水吸收的热量相等 算得酒精热值q J kg 他查表得到q酒精 3 0 107J kg 发现两者偏差较大 你认为其中的原因可能是 写出一条原因即可 当堂反馈 6 3 104 1 05 107 酒精燃烧时不一定完全燃烧 酒精燃烧时释放的热量不能完全被水吸收 3 2017 芜湖一模 内燃机汽缸中的燃料燃烧产生的高温高压气体通过 的方式将内能转化为机械能 该汽油机每秒完成40个冲程 则飞轮的转速为 r min 当堂反馈 4 2017 烟台 如图所示是汽油机工作时的四个冲程 其中属于做功冲程的是 B A C D C 做功 1200 5 2017 宜昌 航空母舰上的飞机起飞时 由于跑道距离有限 可采用蒸汽弹射来帮助飞机迅速达到起飞所需要的速度 我国正在加紧研制这项技术力争在后续的航母中投入使用 蒸汽弹射是将水蒸气的内能转化为飞机的动能 转化效率约为9 对于蒸汽弹射 以下说法正确的是 A 功率大 效率高B 功率大 效率低C 功率小 效率高D 功率小 效率低 当堂反馈 B 6 一辆氢气动力试验汽车的质量为1 5 103kg 10min内汽车在平直路面上匀速行驶了1 2 104m 消耗了0 15kg的氢气 此过程汽车发动机产生的牵引力为1 0 103N 行驶时汽车轮胎与地面接触的总面积为0 1m2 求 氢气的热值取1 4 108J kg g取10N kg 1 汽车对地面的压强 2 牵引力做功的功率 3 汽车发动机的效率 当堂反馈 解 1 汽车对水平地面的压力F G mg 1 5 103kg 10N kg 1 5 104N 对水平地面的压强p 1 5 1