中考物理总复习第3课时热机与热值精讲

1、第3课热机和热值测试的解释)了解热机的工作原理。了解内能利用在人类社会发展史上的意义。从能量转换的角度理解燃料的热值。思维导图)核心测试站点被梳理)热机1.内部能量的使用工作机械。2.汽油发动机：燃料是汽油的内燃机。(1)进气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下移动，空气和汽油的混合物进入气缸。(2)压缩冲程：进气门和排气门关闭，活塞向上移动，燃油混合物被压缩。内能增加，温度升高，机械能转化为内能。(3)做功冲程：在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料剧烈燃烧，产生高温高压气体。高温高压气体推动活塞向下运动，带动曲轴旋转，对外做功。(4)排气冲程：进气门保持关闭，排气门打开，活塞向上移动

2、以排出气缸中的废气。3.柴油发动机：燃料为柴油的内燃机。(1)进气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下移动，空气进入气缸。(2)压缩冲程：进气门和排气门关闭，活塞上移，气缸内的空气被压缩。内能增加，温度增加，也就是说，机械能可以转化为内能。(3)做功冲程：进气门关闭，排气门关闭，喷油器喷射燃油。当雾状柴油遇到热空气时，它立即燃烧，导致活塞向下运动，内部能量可以转化为机械能。(4)排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上移动以排出气缸中的废气。4.汽油机和柴油机的每个工作循环分为_4个冲程，活塞往复运动_2次，飞轮旋转_2周，外部做功_1次。进气、压缩和排气冲程由飞轮惯性完成，做功冲程是唯一

3、的外部做功冲程。热值1.定义：某种燃料完全燃烧释放的热量与其质量之比，这叫做燃料的热值。单位：焦耳/千克或焦耳/立方米。公式为：_ q=MQ _ _，或_ _ _ q=VQ _ _。热机效率1.热机效率：用于做有用工作的能量与燃料完全燃烧释放的能量之比称为热机效率。2.公式：_ =100%。3.提高热机效率的方法包括_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。，典型分析)【例1】(2016年昆明中考)植物通过光合作用将太阳能转化为_ _ _ _ _ _能。根据数据，在地球上一个阳光充足的地方，1 m2的年太阳能

4、可达4.2109 J.这些能量相当于_ _ _ _ _ _ _ _千克焦炭完全燃烧释放的热量(焦炭的热值为3.0107焦耳/千克)。【分析】植物可以通过光合作用将太阳能转化为化学能并储存起来；根据公式q=MQ，焦炭的质量为m=140kg千克。回答化学；140例2图中显示了汽油机工作循环的四个冲程，正确的顺序是()A.甲、乙、乙、乙C.丁基、丙基、乙基和d .丁基、丙基和乙基分析图A排气阀打开，活塞上升，废气排出，这就是排气冲程；图二：两个阀门都关闭，活塞下降，气缸容积变大，这是一个将内能转化为机械能的做功冲程；两个阀门都关闭，活塞上升，气缸容积变小，这是一个压缩冲程，将机械能转化为内能；进气门

5、打开，活塞向下移动，空气和汽油的混合物流入气缸，这就是吸气冲程。答案 C例3 (2015昆明中考)木材、焦炭、木炭等。是常用的燃料。它们以不同的质量完全燃烧，获得了表中所示的数据：燃料质量/克100200300400燃料用完了燃烧释放酷热q樵/J1.31062.61063.91065.2106Qcoke /J3.01066.01069.010612.0106q木炭/J3.41(2)从表中的数据还可以看出，对于同一种燃料，_ _ _ _ _ _和_ _ _ _ _ _的比值是常数，这个常数反映了燃料本身的一种性质，在物理学中称为_ _ _ _ _ _，它是用来描述燃料完全燃烧时放热能力的一个物理

6、量。(3)完全燃烧0.01 m3天然气释放的热量为_ _ _ _ _ _ _ _ _焦耳；如果所有这些热量都用来加热水，它可以将_ _公斤水的温度提高10。实际上，通过加热这些水燃烧的天然气比上面提到的要多得多。原因是，用煤气炉烧水时，除了水吸收的热量外，还有一部分被转移到盛水的容器中，另一部分被转移到_ _ _ _ _ _ _ _ _(只需回答一个问题)。q天然气=4.2107 J/m3，c水=4.2103j/(kg)(4)在烧水的过程中，人们关心燃烧天然气释放的热量有多少被水吸收。为了测量水吸收的热量在天然气完全燃烧释放的热量中所占的比例，物理学中引入了_ _ _ _ _ _ _ _来描述

7、它，我们总是希望它的值尽可能的高。【分析】(1)根据表中的数据，相同质量的木柴、焦炭和木炭发出的热量不同；对于相同的燃料，质量越大，完全燃烧释放的热量越多；(2)对于相同的燃料，完全燃烧释放的热量与燃料质量成正比，即释放的热量与质量之比不变；燃料的这一特性在物理学中用热值来表示；(0.01 m3天然气完全燃烧释放的热量：Qput=VQ=0.01 m3 34.2107J/m3=4.2105J；当q吸入=q排出，q=cm t，水的质量：m=10kg；天然气完全燃烧释放的热量一部分被水吸收，另一部分被容器和空气吸收；(4)为了测量水吸收的热量在完全燃烧天然气释放的热量中所占的比例，在物理学中引入了热

8、效率的概念。能量损失越少，热效率越高，可以节约能源，减少对环境的破坏。答案 (1)不同；更多；(2)热量释放；质量；热值；(3)4.2105；10；空气；(4)热效率；大的例4 (2017年云南中考)可燃冰是一种新型能源。它是一种冰状结晶物质，由水和天然气在高压和低温下形成。主要成分是甲烷，其开采是一个世界性问题。根据中央电视台2017年5月18日的报道，中国的可燃冰已经测试成功，其技术处于世界领先地位。当使用燃气锅炉烧水时，质量为500千克，初始温度为20。总共燃烧了12立方米的天然气。众所周知，水的比热容为C水=4.2103 J/(kg)，天然气的热值为Q=4.2107J/m3，可燃冰的热

9、值是同等体积天然气的160倍。(1)水吸收的热量。(2)燃气锅炉烧水时的效率。(3)如果使用可燃冰，应使用多少可燃冰。回答解决方法：(1)水吸收的热量：q吸收=厘米 t=4.2103焦耳/(千克) 500千克(100-20)=1.68108焦耳；(2)天然气完全燃烧释放的热量：Qput=VQ=12m 34.2107J/m3=5.04108J；=100%=100%33.3%；(3)如果可燃冰的热值是相同体积天然气的160倍，则可燃冰的热值为Q可燃冰=160Q=1604.2107J/m3=6.72109J/m3。如果使用可燃冰燃烧并释放相同的热量，应使用可燃冰的体积：v可燃冰=0.075 m3。答

10、：(1)水吸收的热量为1.68108焦耳；(2)燃气锅炉的效率约为33.3%；(3)如果使用可燃冰，应使用0.075 m3可燃冰。类内检测)1.下面是汽油发动机在运行过程中每个冲程的示意图，其中(B)将机械能转化为内能2.2016年8月，中国发射了世界上第一颗量子卫星。为了纪念墨子，世界上第一颗量子卫星被命名为“墨子”，而发射卫星的火箭经常使用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢具有(D)A.密度越小，比热容越大C.较低的沸点，较高的热值3.图为长征六号运载火箭发射现场，该火箭采用了中国新研制的大推力液氧煤油发动机C.高温高压气体推动火箭升空，并将内部能量转化为机械能煤油被用作燃料，因为它是一种可

11、再生能源4.(2017黑龙江中考)下面关于能量转换和转移现象的说法是正确的(三)A.当电池充电时，化学能转化为电能B.当热水瓶瓶塞跳动时，机械能转化为内能C.当用热水瓶加热时，内能被转移当马达工作时，机械能转化为电能5.将5公斤水放入质量为0.5公斤的铁锅中，在将水从20加热到90的过程中燃烧0.2公斤酒精c铁=0.46103焦耳/(公斤)，酒精的热值为3107焦耳/公斤，并计算：(1)水和热量被铁锅吸收。(2)酒精完全燃烧时释放的热量。(3)在该过程中使用的炉子的效率。解决方案：(1)水吸收的热量：q吸水率=c水m水t=4.2103j/(kg)5kg(90-20)=1.47106j；铁锅吸收

12、的热量：铁吸收q=c铁m铁t=0.46103j/(kg)0.5kg(90-20)=1.61104j；(2)酒精完全燃烧释放的热量：qput=MQ=0.2kg 3107j/kg=6106j；(3)该过程中使用的炉子的效率：=100%=24.5%。答：(1)水和铁锅吸收的热量分别为1.47106焦耳和1.61104焦耳；(2)酒精完全燃烧时释放的热量为6106焦耳；(3)该工艺中使用的炉子的效率为24.5%。6.随着经济水平的不断提高，越来越多的汽车进入了我们城市普通人的家中。如表所示，小明同学的车的相关数据。这辆车的总质量是1 500公斤这辆汽车的额定功率是50千瓦汽车轮胎与地面的总接触面积为0.1平方米100公里的油耗为8升水箱里装的水质量是2.5公斤汽油密度为0.71103千克/立方米问：(1)在一定的行驶过程中，当水箱中的水温上升20时，水吸收了多少热量？(2)如果汽车发动机的效率为30%，汽车将以额定功率在水平道路上匀速直线行驶0.5小时。在这个过程中，汽车消耗的汽油质量如何？(汽油的热值为4.6107焦耳/千克，克为10牛顿/千克)解决方案：(1)水吸收的热量：q吸附=cm (t-t0)=4.2