第六章 内能的利用
第一部分 知识梳理
第二部分 考点精练
热值
1．关于燃料及其热值，下列说法中正确的是( )
A．燃料完全燃烧时，它的热值最大
B．没有燃烧的燃料，热值等于零
C．煤燃烧时放出的热量，一定比计算值小
D．燃料燃烧时，产生的温度越高，放出的热量越多
2．(2017·临夏)2016年8月，我国发射了全球首颗量子卫星，为了纪念墨子，这个全球首颗量子卫星被命名为“墨子号”．发射卫星的火箭常使用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢具有( )
A．较小的密度 B．较大的比热容
C．较低的沸点 D．较高的热值
热机 能量转化与守恒
3．热机包括内燃机，柴油机和汽油机都属于内燃机，关于热机的下列说法中正确的是( )
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汽缸
C．四冲程汽油机在工作过程中，进、排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程
D．在柴油机的压缩冲程中，机械能转化为柴油和空气混合物的内能
4．(多选)下列关于能量的转化和守恒的说法正确的是( )
A．因为能量是守恒的，所以人类社会不存在能源危机
B．酒精燃烧时，将化学能转化为内能，但内能不会自发地转化为酒精的化学能
C．柴油机比汽油机的效率高，是因为柴油比汽油的热值高
D．用热水袋取暖，说明内能是可以发生转移的
5．如图所示是四冲程汽油机的两个冲程，甲图显示的是汽油机的________冲程，乙图中是________能转化为________能．若该汽油机的转速是1 200 r/min，在1 s内这台柴油机要经过________个做功冲程，除做功冲程以外的其他冲程是依靠____________来完成的．
热机效率
6．(2017·枣庄)如图是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率是( )
A．25% B．35% C．40% D．75%
7．用炉子烧水时，将10 kg的水从20 ℃加热到100 ℃，燃烧了0.5 kg的焦炭，水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)，焦炭的热值是3.0×107 J/kg.试求：
(1)水吸收的热量是多少？
(2)0.5 kg焦炭完全燃烧放出的热量是多少？
(3)炉子烧水的热效率是多少？
第三部分 重难点突破
重难点1 能量的转化和守恒
1．在下列现象中，能量是怎样转化的：
(1)锯条锯木头，锯条变热：________________________；
(2)木材燃烧，发光发热：__________________________；
(3)植物的光合作用：______________________________；
(4)电动机通电后转动起来：________________________；
(5)太阳能电池工作时：____________________________；
(6)蓄电池放电：__________________________________；
(7)对蓄电池充电：________________________________；
(8)电热水器烧水时：______________________________．
2．汽车发动机熄火后，在平直的公路上行驶得越来越慢，在这个过程中，汽车的一部分动能转化为车轮和地面的内能，此时机械能________，能量________．(填“守恒”或“不守恒”)
重难点2 热效率的相关计算
3．(2017·枣庄)新农村建设中正在大力推广使用瓶装液化气．如果每瓶装10 kg液化气，液化气的热值取4.2×107 J/kg，则每瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是________J，若放出的热量有40%被水吸收，在标准大气压下可把________kg的水从20 ℃加热至沸腾．[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
4．(2017·福建)用一辆汽车为50 km长的新建大桥进行通车测试，如图所示．汽车总质量为1.5 t，以100 km/h的速度匀速通过大桥，受到的阻力是总重的0.08倍，全程消耗了4 kg的汽油．g取10 N/kg，求汽车通过大桥：
(1)所需的时间；
(2)牵引力所做的功；
(3)汽油机的效率．(q汽油＝4.6×107 J/kg)
第四部分 跟踪训练
1．(2017·乌鲁木齐)目前我国已将发动机研发列为国家重大科技专项．下列我国“陆、海、空、天”装备中动力机械不属于热机(利用内能做功的机械)的是( )
A．中国高铁交流异步牵引电动机
B．052D型导弹驱逐舰燃气轮机
C．歼－20战机涡扇15煤油发动机
D．长征五号火箭液氢液氧发动机
2．(2017·泰安)四冲程内燃机工作时，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
3．(多选)(2017·滨州)下列说法正确的是( )
A．炒菜时，满屋飘香，表明分子在不停地做无规则运动
B．用水作为汽车发动机的冷却剂，主要是因为水的比热容较大
C．煤的热值比干木柴的大，煤燃烧时放出的热量一定比干木柴燃烧时放出的热量多
D．四冲程汽油机的做功冲程中，内能转化为机械能
4．(2017·黑龙江)下列关于能量转化和转移现象的说法中，正确的是( )
A．蓄电池充电时，化学能转化为电能
B．暖瓶塞跳起时，机械能化为内能
C．用热水袋取暖时，内能发生了转移
D．电动机工作时，机械能转化为电能
5．(2017·杭州)如图，汽油机处于工作过程中的某个冲程，对此冲程下列叙述正确的是( )
A．压缩冲程，机械能转化为内能
B．压缩冲程，内能转化为机械能
C．做功冲程，机械能转化为内能
D．做功冲程，内能转化为机械能
6．(2017·益阳)为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是( )
A．让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全
B．在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损失
C．尽量减少热机内部各部件间的摩擦
D．尽量增加热机的工作时间
7．关于热机和能量守恒定律的说法中正确的是( )
A．汽油机压缩冲程中内能转化为机械能
B．汽油机的效率高于柴油机的效率
C．任何一种热机工作时都遵循能量守恒律
D．蒸汽机的效率为6%～15%，工作时不遵循能量守恒定律
8．(2017·六盘水)量子通信是目前世界上最安全的通信，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________(填“增大”“减小”或“不变”)．
9．(2017·内江)不同能量之间可以相互转化，在转化的过程中，能量的总量保持________．除此之外，能量的转化还存在一定的________性．
10．(2017·哈尔滨)如图所示是四冲程汽油机工作时的压缩冲程，此过程中通过________方式使汽缸内燃料混合物的内能________(填“增大”或“减小”)．
11．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，某汽油机每秒完成40个冲程，则飞轮的转速为________r/min.
12．(2017·河北)汽油机作为汽车的“心脏”，在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈地燃烧，将________能转化成________能．一辆汽车一年行驶三万公里，消耗汽油2 t，这些汽油完全燃烧放出____________J的热量．(q汽油＝4.6×107 J/kg)
13．(2017·连云港)2017年5月18日，中国宣布对南海可燃冰试采实现稳定产气，引发世界各国高度关注．同等条件下，可燃冰完全燃烧放出的热量达到煤气的近20倍，若1 kg可燃冰完全燃烧放出的热量全部被水吸收，可以使________kg水的温度升高50 ℃.[已知c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q可燃冰＝8.4×108 J/kg]
14．(2017·随州)随州某学校物理小组设计实验，探究酒精、煤油、汽油的热值(如图)．甲、乙、丙装置完全相同，水的质量和初温及待测燃料的质量也相同．通过测量全部燃料充分燃烧后水的末温(均未达到沸点)t甲＜t乙＝t丙，可以粗略知道它们的热值q的大小关系为：________.(填选项编号)
A．q甲＞q乙＞q丙 B．q甲＞q乙＝q丙 C．q甲＜q乙＝q丙
15．(2016·恩施)委内瑞拉安赫尔瀑布是世界上最高的瀑布，也叫做丘伦梅鲁瀑布，瀑布总落差可达到979 m．如果水下落时重力做功的50%转变为水的内能，则质量为m的水从该瀑布顶端下落到底端温度升高了多少℃？(计算结果保留一位小数)
16．(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，[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，天然气的热值q＝7.0×107 J/m3]求：
(1)体积为0.01 m3的可燃冰完全燃烧放出的热量为多少？
(2)若这些热量的90%被质量为100 kg的水吸收，则水升高的温度是多少？
2018年新课标物理中考复习专题教学案第六章 内能的利用
第二部分 考点精练
1．C 2.D 3.C 4.BD 5.压缩 内 机械 10 飞轮的惯性 6.B
7.(1)水吸收的热量：Q吸＝cm水(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×10 kg×(100 ℃－20 ℃)＝3.36×106 J
(2)焦炭完全燃烧放出的热量：Q放＝m炭q＝0.5 kg×3.0×107 J/kg＝1.5×107 J
(3)炉子的热效率：η＝×100%＝×100%＝22.4%
第三部分 重难点突破
1．(1)机械能转化为内能 (2)化学能转化为光能和内能 (3)太阳能转化为化学能
(4)电能转化为机械能 (5)太阳能转化为电能 (6)化学能转化为电能
(7)电能转化为化学能 (8)电能转化为内能
2.不守恒 守恒 3.4.2×108 500
4.(1)由v＝可得，所需的时间：t＝＝＝0.5 h
(2)汽车总质量m车＝1.5 t＝1.5×103 kg
汽车的总重力G＝m车g＝1.5×103 kg×10 N/kg＝1.5×104 N
汽车受到的阻力f＝0.08G＝0.08×1.5×104 N＝1.2×103 N
因为汽车匀速通过大桥，所以牵引力F＝f＝1.2×103 N
牵引力所做的功W＝Fs＝1.2×103 N×5×104 m＝6×107 J
(3)汽油完全燃烧放出的热量Q＝m油q＝4 kg×4.6×107 J/kg＝1.84×108 J
汽油机的效率η＝×100%＝×100%＝32.6%
第四部分 跟踪训练
1．A 2.C 3.ABD 4.C 5.A 6.D 7.C
8.热值大 增大 9.不变 方向 10.做功 增大 11.做功 1 200
12．化学 内 9.2×1010 13.4 000 14.C
15.水下落过程中重力做功：W＝Gh＝mgh
转化成水的内能：Q＝W×50%＝mgh×50%
由Q＝cmΔt可得水升高的温度：
Δt＝＝＝＝≈1.2 °C
16.(1)由题意可得，可燃冰的热值：
q可燃冰＝15q＝15×7.0×107 J/m3＝1.05×109 J/m3 0.01 m3
可燃冰完全燃烧放出的热量：Q放＝Vq可燃冰＝0.01 m3×1.05×109 J/m3＝1.05×107 J
(2)由η＝得被水吸收的热量：Q吸＝ηQ放＝90%×1.05×107 J＝9.45×106 J
由Q吸＝cmΔt可得，水升高的温度：
Δt＝＝＝22.5 ℃
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