内能的利用专题复习

第十四章内能的利用

知识点1热机

1.热机：将内能转化为机械能的机器.最常见的热机为内燃机.

2.内

燃机四

冲程：

吸气冲

程、压

缩冲

程、做

功冲工作示意图能的转化相应特点

程、排

气冲

程.

3.内

燃机工

作过程

冲程

排气门

①进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动

吸气

睡②吸入汽油和空气的混合物

冲程

11（柴油机吸入的是空气）

f¥机械能①进气门、排气门都关闭

压缩1

!②活塞向上运动，压缩汽油

冲程

1内能和空气的混合物（柴油机压缩的是空气）

①进气门、排气门都关闭

②活塞在高温、高压的燃气作用下向下运动

③点火方式：点燃式（柴油机为压燃式）

③点火方式：点燃式（柴油机为压燃式）

①进气门关闭，排气门打开

②活塞向上运动将废气排出汽缸

③废气中含有大量有害气体

（1）一个工作循环包括四个冲程，每一个工作循环活塞往复运动两次，曲轴转动两周，对外

做功一次.

（2）在一个工作循环中，只有第三个冲程是燃气对外做功，其他三个辅助冲程依靠飞轮的

惯性完成.

注：可根据汽油机活塞运动方向和进气门的开、关来判断汽油机的四个冲程。

柴油机与汽油机：

同：四个冲程相同

异：柴油机用喷嘴代替了火花塞

例1］回答下列问题：

1.燃烧汽油能将它的化学能转化为热机通过做功，能把内能转化为

2.内燃机有四个冲程，它们分别是冲程，冲程，汨程，

________冲程.

3.在四个冲程中，给汽车提供动力的冲程是______冲程，排出汽车废气的冲程是

________冲程.

［例2］如图所示是某个四冲程内燃机在工作过程中的一个冲程示意图，由图中情况可判

定这个冲程（）

A.是排气冲程B.是做功冲程

C,是把机械能转化为内能

D.是把内能转化为机械能

［例3］如图16-4-2所示实验，试管口木塞冲出过程（）

A.试管口出现的白雾是水蒸气

B.试管口出现白雾说明水蒸气内能增加

C.能量转化情况与内燃机压缩冲程相同

D.水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能减少

思路点拨：水蒸气对木塞做功，内能转化为机械能，水蒸气内能减少，温度降低，水蒸气

遇冷液化成白雾.

例4关于热机，下列说法正确的是()

A.随着科学技术的发展，热机的效率可达到100%

B.四冲程汽油机在工作过程中，进气门和排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲

程

C.柴油机上安装一个笨重的飞轮，是为了提高它的效率

D.柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大

知识点2热值

1.定义：1kg的某种燃料完全燃烧放出的热量.

2.单位：J/kg,读作：焦每千克.

3.燃料完全燃烧放出热量的计算：Q=qm,其中q为燃料的热值，m为燃料的质量.

(1)热值是表示燃料完全燃烧的放热本领，只有燃料才有热值，比热容是表示物体温度变

化时吸热或放热的本领，任何物体都有比热容.

(2)气体燃料的热值单位一般用：J/m3,读作：焦每立方米.气体燃料完全燃烧放出热量的

计算公式为Q=qV.

(3)热值是燃料的特性之一，不同的燃料热值一般不同.热值的大小只决定于燃料的种类,

与燃料的质量、形态、体积、是否完全燃烧均无关.

［例1］回答下列问题：

1.1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫这种燃料的.氢气的热值为1.4X

108J/kg,完全燃烧0.1kg氢气可以放出J的热量

2.用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧时放出的热量之比，叫做热机的

［例2］汽油的热值是4.6X107J/kg,完全燃烧210g汽油能放出J的热

量.若这些热量全部被水吸收，可使______kg水从20℃升高到43°C.［水的比热容

为4.2X103J/(kg•℃)］

例3为了比较酒精和碎纸片的热值，如图25—2所示，两只同种规格的烧杯中装有质量

相等的水，取质量________(选填“相等”或“不相等”)的酒精和碎纸片分别放入两个燃

烧皿中点燃，分别给烧杯加热，直到酒精和碎纸片完全燃烧，通过比较

:从而确定酒精和碎纸片的热值大小关系。

知识点3热机的效率

1.定义：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的热量之比.

Q有用是燃料燃烧放出的转化为有用功的热量,Q总是燃料完全燃烧放出的热量.

3.热机中的能量损失

(1)废气带走的能量最多；

(2)一部分燃料没有完全燃烧而损失；

(3)克服各零部件的摩擦消耗一部分能量;

(4)一部分能量损失在部步散热上.

4.提高热机效率的途径

(1)保持良好的润滑，减小摩擦；

(2)尽可能使燃料充分燃烧；

(3)废气带走的能量再利用等.

［例J1］如图16-4-7所示为内燃机的能量流向图，热机效率n等于()

例2、重410N的汽车在水平路面匀速运动，所受阻力为920M汽车牵引力功率为9.2kN,

其汽油发动机效率为2魏(汽油热值是(4.6X107J/kg),求汽车运动100s内①发动机

对汽车的牵引力多大？②牵引力做了多少功？③汽车通过的距离多长？④发动机消耗汽

油质量是多少？

知识点4能的转化和守恒

1.能量形式的多样化：自然界能量形式多样，有机械能、内能、电能、光能等.一定条

件下都能互相转化.

2.能的转化：能量的形式发生改变，发生在不同形式的能之间，如摩擦生热.

3.能的转移：同种形式的能在不同物体或物体不同部位发生转移，如热传递.

4.能量守恒定律：能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他

形式，或从一个物体转移到另•个物体，在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变.

(1)能量守恒定律具有普遍性，适用于任何能量转化或转移的场合.

(2)能量转化有方向性，但总量保持不变.

［例1］回答下列问题：

1.冬天里人们常用两手相互摩擦产生热量，这是机械能转化为.

2.植物吸收太阳光进行光合作用，这是光能转化为.

3.在一定条件下，各种形式的能都可以相互.

4.足球在地上滚动慢慢停下来，小明认为动能凭空消失了，对吗？____.

［例2］小王同学分析了川个常见事例中的能量转化，其中正确的是()

A.在汽油机的做功冲程中，内能转化为机械能

B.电风扇正常工作过程中，电能主要转化为内能

C.电热水器工作过程中，内能转化为电能

D.跳水运动员在空中下落的过程中，动能转化为重力势能

思路点拨：要把握住能量转化前后的能量形式.

［例3］下列说法中正确的是()

A.根据能量守恒定律，能源的利用率应该是100%

B.由于能量既不会消失，也不会产生，总是守恒的，所以节约能源意义不大

C.节约能源只要提高节能意识就行，与科技进步无关

D.在能源的利用中，总会有一部分能源未被利用而损失

思路点拨：虽然能量守恒，但能审:的转化有方向性，能为人所利用的能最受技术限制.

热效率的计算

人们获得热量的四种方式及其热效率计算:

①煤炉：化学能一内能：n热=和空空

④qm

②燃气炉：化学能一内能：n热=牛=*

&ql

③电热器：电能-内能：“热=9=嘤

④太阳能热水器:太阳能一内能：〃光热转换=叁=詈普

双阳？射“

课堂练习

1.有一台单缸四冲程的柴油机，它工作时飞轮转速为1200r/min,则它的气缸内燃气1s

对外做功（）

A.20次B.10次C.600次D.120次

2.一台八缸四冲程柴油机，飞轮转速为600r/min,若每个汽缸做功冲程中，每次做功

7300J,那么这台柴油机的功率是（）

A.3.65X104WB.5.84X105WC.7.3X105W1）.2.92X105W

3.汽油机飞轮的转速为600r/min,那么，每秒钟完成工作循环个数和对外做功次数分别

为

A.5,5B.10,10C.15,15D.20,20

4.关于物体内能的说法中错误的是（）

A.一切物体都有内能B.一定质量的物体，温度越高，它具有的内能越大

C.物体具有的内能越多，它具有的热量就越多D.物体对外做功时，物体的内能会减少

5.以下说法正确的是（）

A,只有对水加热，水的温度才能升高

B.物体内能的改变量只能用吸收或放出热量的多少来量度

C.热量就是内能

D.物体的温度发生变化，它的内能也一定发生改变

6.用两个相同的电热水器给质量同为2kg的物体甲和水加热，他们的温度随加热时间的变

化关系如图所示，据此判断甲物质lOmin吸收的热量为（）

A.0.84X105JB.1.2X105JC.2.52X105J1）.都不是，不能计算

7.水的比热容比煤油的大.如图所示，隔着石棉网同时加热规格相同，分别装上质量和初

温都相同的煤油和水的试管，至管内液体升温到40℃,这个过程中（）

A.煤油温度先升到40Z

B.同一时刻水的温度比煤油高

C.加热相同时间，水吸收的热量多

D.升高相同的温度，燃油需加热较长的时间

8.在标准大气压下，将0.2kg水从25℃加热至沸腾需吸收的热量是（C水=4.2X103J/（kg

•℃））（）

A.2.1X103JB.6.3X103JC.2.1X104JD.6.3X104J

9.两个相同的烧杯装有质量和初温都相同的水和食用油，用相同的电加热器分别给它们加

热相同的时间，则下列说法中正确的是（）

A.水吸收的热量多R.水上升的温度较高

C.它们吸收的热量相同D.它们上升的温度相同

10.一杯水由80c降至20c放出的热量为Q1,它由30c升高到7（）℃吸收的热量为Q2,则

（）

A.Q1VQ2B.Q1>Q2C.Q1=Q2【）.无法比较

11.用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热，它们的温度随加热时间的变化关

系如图所示，据此判断物质甲的比热容为（）

A.2.IX103J/（kg*℃）B.4.2X103J/（kg・C）

C.1.2X103J/（kg-r）D.条件不足，不能确定

12.某机器的能量流向图如图所示，据此推测该机器可能是（）

A.热机B.电动机C.发电机D.电热水器

13.如图所示的四种交通工具，不用热机作为动力机械的是（）

A.自行车B.轮

船C.卡车D.飞机

14.以下交通工具中，所使用的动力装置将电能转化为机械能的足（）

A.摩托车B.我重卡车C.拖拉机D.电动自行车

15.关于热机，下列说法是正确的（）

A.汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞

B.柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合气吸入气缸

C.汽油机在做功冲程中，进气门关闭排气门打开

D.汽油机在做功冲程中，是把内能转化为机械能

16.下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能

量转化情况.关于对图中①②③④的补充正确的是（）

A.①做功冲程②内能转化为机械能③压缩冲程④机械能转化为内能

B.①压缩冲程②内能转化为机械能③做功冲程④机械能转化为内能

C.①做功冲程②机械能转化为内能③压缩冲程④内能转化为机械能

D.①压缩冲程②机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能

17.在四冲程汽油机工作过程中，将内能转化成机械能的冲程是（）

A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程

18.多数汽油机是由四个冲程不断循环来保证连续工作的.其中，完成将汽油燃烧产生的

废气排出气缸的冲程是（）

A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程

19.图是内燃机的某冲程工作示意图，以下改变内能方式与此相同的是（）

A.烤火取暖B.搓手取暖C.向手“呵气”取暖D.用热水袋取暖

20.如图所示是汽油

机工作时各种冲程

的示意图，其中表

示做功冲程的是

（）

A.

B.C.D.

21.如图所示是内燃

机的四个冲程，其

中属于压缩冲程的

是（）

A.B.C.D.

22.摩托车上的热机工作时提供动力的是（）

A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程1）.排气冲程

23.在汽油机压缩冲程中，气缸内气体的（）

A.温度降低B.密度变小C.热量增多I）.内能增加

24..点火爆炸实验中，电子式火花发生器点燃盒中酒精蒸气，产生的燃气将塑料盒盖喷

出很远.此过程的能量转化方式类似于汽油机的（）

A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程

25.单杠四冲程内燃机在工作过程中，将机械能转化为内能的是（）

A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程I）.排气冲程

26.如图是四冲程内燃机工作循环中的一个冲程，它是（）

A.压缩冲程，将内能转化为机械能B.压缩冲程，将机械能转化为内能

C.做功冲程，将内能转化为机械能

D.做功冲程，将机械能转化为内能热机的效率

27.热机的效率较低，为了提高热机的效率，你认为下列方法目前不可能的是（）

A.尽量使燃料充分燃烧B.尽量减少各种热损失

C.尽量减少因克服摩擦力而额外消耗的能量

D.想办法把燃料放出的热量全部用来做有用功

28.关于热机，下列说法错误的是（）

A.热机性能好坏的重要标志之一是热机效率

B.在四冲程内燃机中减少废气带走的大量热量可以大大提高热机效率

C.柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大

D.在压缩冲程中内燃机将机械能转化为内能能量守恒和转化

29.下列的电器设备在工作中，将机械

能转化为电能的是（）

A.

给电热水壶通电烧水

B.

转动手摇发电机的轮盘，发电机发电

给电热水壶通电烧水

C.D.

有电流通过扬声器，扬声器的纸盆振动用电饭锅蒸米饭

30.下列实例中，属于机械能转化为内能的是（）

A.流星穿过大气层时发热发光B.冬天，嘴对着双手哈气

C,汽油机的做功冲程D.不锈钢汤勺放在热汤中

31.近年来，我国沿海地区利用潮汐现象建成了潮流能发电站，其原理就是利用海水的流

动来推动发电机工作.从能量转化的角度，潮流能发电是将（）

A.海水的机械能转化成电能B.海水的化学能转化成电能

C.电能转化成海水的势能D.电能转化成海水的机械能

32.下列关于能量转化、转移现象的说法，错误的是（）

A.电池充电，电能转化为化学能B.电动机工作，电能转化为机械能

C.暖瓶塞被热气弹开，机械能转化为内能D.用热水袋取暖，内能发生了转移

33.下列