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- 2021-11-10 发布
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第十四章 内能的利用
第一部分 教材梳理
课后作业
考点1 热机
1.(昆明)如图K1-14-1是汽油机工作的四个冲程,其
中表示排气冲程的是 (
)
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
C
2.(枣庄)如图K1-14-2是内燃机工作循环中的一个冲
程,它是 (
)
A.压缩冲程,将化学能转化成内能
B.压缩冲程,将机械能转化成内能
C.做功冲程,将内能转化成机械能
D.做功冲程,将机械能转化成内能
C
3.(武汉)如图K1-14-3所示是四冲程汽油机的剖面图,
关于其四个冲程的描述正确的是 (
)
A.吸气冲程中,汽油和空气的混合物进入气缸
B.压缩冲程中,通过做功的方式使气缸内气体的内能减
小
C.做功冲程中,燃料释放的能量绝大部分转化为机械能
D.排气冲程中,废气带走了燃料释放的能量的极少部分
A
4.如图K1-14-4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%
B
考点2 热值
5.(2018益阳)下列关于热值的说法正确的是 (
)
A.2 kg煤的热值大于1 kg煤的热值
B.燃料热值越大,燃烧放出的热量越多
C.燃料燃烧不完全时热值变小
D.燃料的热值是燃料本身的特性,与其他因素无关
6.(宜宾)我们每天都在产生大量垃圾,合理分类和
利用垃圾是我们面临的一个重大课题.某垃圾处理厂处
理垃圾时提炼出了200 kg燃料油,若燃料油的热值为
4.0×107 J/kg,则这些燃料油完全燃烧放出的热量为
____________J,燃料油燃烧时发热,燃料油的化学能
转化为______能.
D
8.0×109
内
7.如图K1-14-5甲所示是几种不同的燃料在燃烧,下表
列出了几种燃料的热值.
燃料 干木柴 无烟煤 酒精 煤油 氢气
热值/(J·kg-
1) 1.2×107 3.4×107 3.0×107 4.6×107 1.4×108
(1)燃料的热值与燃料的________有关,与燃烧状况、
是否完全燃烧、放热的多少无关.航天器发动机用氢做
燃料,这是因为氢的________很大.
(2)酒精的热值是3.0×107 J/kg ,表示的物理意义
是
_______________________________________________
____; 完全燃烧4 kg的酒精放出的热量相当于完全燃
烧_______kg的干木柴.
(3)如图K1-14-5乙所示食物是一种“燃料”,提供人
体细胞组织所需的能量.这种过程没有火焰,但将
_______能同样可以转化为内能,使人体温保持恒温.
种类
热值
1 kg的酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107 J
10
化学
8.(云南)太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一,
如今太阳能热水器已走进了千家万户.如图K1-14-6所
示,某家庭太阳能热水器接收太阳能总有效面积为2 m2,
1 m2面积上1 h接收到的太阳能平均为2.52×106 J,若
阳光照射该热水器5 h,可以使质量为80 kg的水温度
升高30 ℃,[c水=4.2×103 J/(kg·℃),q干木柴
=1.2×107 J/kg],求:
(1)水吸收的热量.
(2)若这些水吸收的热量全部由燃烧
干木柴来提供,需要完全燃烧多少千克
干木柴?(假设干木柴完全燃烧放出的
热量全部被水吸收)
(3)该太阳能热水器的效率.
解:(1)Q吸=c水m水Δt=4.2×103 J/(kg·℃)
×80 kg× 30 ℃=1.008×107 J.
(2)Q放=Q吸=1.008×107 J,
(3)W总=5 h×2 m2×2.52×106 J/(m2·h)=2.52×107 J,
考点3 能量的转化和守恒
9.(2018孝感)关于做功或能量转化的过程中,下
列说法正确的是
( )
A.汽油机在压缩冲程中,是内能转化为机械能
B.拉弯的弓将箭射出,其弹性势能主要转化为动能
C.电动机工作过程中,是机械能转化为电能
D.吊车吊着货物沿水平方向移动一段距离,此过程
中货物的重力对自身做了功
B
10.各种形式的能量在一定条件下都可以相互转化,指
出下列情况下能量的转化.
(1)气体膨胀做功:
________________________________.
(2)硅光电池接收太阳光:
__________________________.
(3)核电站发电:
__________________________________.
(4)正在工作的电饭锅:
____________________________.
11.下列能量的转化中,属于机械能转化为内能的是(
)
A.点燃爆竹,爆竹腾空而起 B.汽车紧急刹车,轮胎
发热
C.给生石灰加水,温度升高 D.给电炉通电,电炉发
热
内能转化成机械能
太阳能转化成电能
核能转化成电能
电能转化成内能
B
【能力提升】
12.(聊城)年5月6日,聊城首批30辆氢燃料新能源公
交车投放使用.氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,
被认为是21世纪最理想的能源,[c氢=4.2×107
J/(kg·℃),
q氢=1.4×108 J/kg].求:
(1)质量为0.3 kg的氢燃料完全燃烧放出的热量.
(2)若这些热量全部被质量为200 kg,
温度为15 ℃的水吸收,则水升高的温度.
(3)某氢能源公交车以140 kW的恒定功
率做匀速行驶,如果0.3 kg的氢燃料完全
燃烧获得的热量和公交车所做的功相等,
则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间?
解:(1)0.3 kg的氢燃料完全燃烧放出的热量
Q放=m氢q氢=0.3 kg×1.4×108 J/kg=4.2×107 J.
(2)水吸收的热量Q吸=Q放=4.2×107 J,
由Q吸=cmΔt得水升高温度
(3)公交车所做的功W=Q放=4.2×107 J,
由 得公交车行驶时间
13.(潍坊)一定气压下,某种晶体熔化成同温度液体
时所吸收的热量与其质量之比叫该晶体的熔化热,用
字母λ表示.在标准大气压下,用一个热效率为40%的
酒精炉为热源,将50 g初温为0 ℃的冰全部熔化为0
℃的水,共燃烧了14 g酒精,酒精的热值为3×107
J/kg.求:
(1)冰熔化过程中吸收的热量.
(2)在标准大气压下,冰的熔化热λ冰.解:(1)14 g酒精完全燃烧放出的热量
Q放=qm′=3×107 J/kg×0.014 kg=4.2×105 J,
由 可得,冰熔化成水共吸收热量
Q吸=Q放×η=4.2×105 J×40%=1.68×105 J.
(2)冰的熔化热
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