搜索
第3次课第二章内能的利用知识点：分子动理论的基本观点（扩散）分子的热运动（热运动）内能的概念（内能）改变物体内能的方式热量的概念（热量）燃料的热值（热值）比热容的概念（比热容）第一节：内能的利用1．内能的利用方式2．利用内能来加热：实质是热传递。3．利用内能来做功：实质是内能转化为机械能。例题：下列事例中，属于热传递改变物体内能的是（）（此题为多选题）A．用锯片锯木头，锯片发热B．盆里的凉水在阳光照射下，温度逐渐升高C．把烧红的工件放在冷水中，工件温度降低D．冬天，两手互相来回搓动，手会感到暖和分析：热传递是能的转移过程，即能量从高温物体向低温物体转移，在此过程中能的形式不发生变化；做功实质是能的转化过程，做功的过程中能量的形式改变了．解答：解：A、用锯片锯木头，锯片发热，是利用做功的方式改变物体内能的，不符合题意；B、盆里的凉水在阳光照射下，温度逐渐升高，该过程中没有能量的转化，故是通过热传递改变内能的，故符合题意；C、把烧红的工件放在冷水中，工件温度降低，该过程中没有能量的转化，故是通过热传递改变内能的，故符合题意；D、双手相互摩擦，手发热，是克服摩擦力做功，摩擦生热机械能转化成内能，属于做功改变内能，不符合题意；故选BC．练习1-1：如图1所示把凉牛奶放在热水中加热，经过一段较长时间，它们的温度随时间变化的图象如图2所示，下列说法中正确的是（）A．水和牛奶最后温度相同B．水的温度变化比牛奶大C．牛奶温度变化比水慢D．乙是牛奶温度变化图象1-2：如图甲，在一个广口厚玻璃内装有少量的水，用塞子塞住，通过塞上的孔向瓶内打气，当塞子跳起时，可以看到瓶中上出现，这是因为瓶内空气对塞子，将能转化为塞子的能，所以瓶内空气温度降低，使水蒸气而成的．图甲和图乙有共同之处都是通过燃烧酒精获得内能，不同之处在于图甲中烧杯的水获得的内能用来对试管，图乙中试管中的水获得了内能变为水蒸气用来对瓶塞．第二节：热机定义：热机是利用内能来做功，把内能转化为机械能的机器。热机的种类：蒸汽机、内燃机（汽油机和柴油机）、汽轮机、喷气发动机等内燃机：内燃机活塞在汽缸内往复运动时，从气缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。四冲程内燃机包括四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。在单缸四冲程内燃机中，吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环，每个工作循环曲轴转2周，活塞上下往复2次，做功1次。在这四个冲程中只有做功冲程是燃气对活塞做功，而其它三个冲程（吸气冲程、压缩冲程和排气冲程）是依靠飞轮的惯性来完成的。压缩冲程将机械能转化为内能。做功冲程是由内能转化为机械能。①汽油机工作过程：吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入气缸。压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩。做功冲程：在压缩冲程介绍时，火花塞产生电火花，是燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体，高温高压的气体忒多活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。②柴油机工作过程：3、汽油机和柴油机的比较：①汽油机的气缸顶部是火花塞；柴油机的气缸顶部是喷油嘴。②汽油机吸气冲程吸入气缸的是汽油和空气组成的燃料混合物；柴油机吸气冲程吸入气缸的是空气。③汽油机做功冲程的点火方式是点燃式；柴油机做功冲程的点火方式是压燃式。④柴油机比汽油及效率高，比较经济，但笨重。⑤汽油机和柴油机在运转之前都要靠外力辅助启动。例题：（2012?柳州）如图所示的四种交通工具，不用热机作为动力机械的是（）例题：（2008?密云县）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人气缸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分析：汽油机的顶端是火花塞，吸气冲程中吸进的是汽油和空气的混合物；柴油机的顶端是喷油嘴，吸气冲程中吸进的是空气．汽油机的做功冲程中，进气门和排气门都是关闭的，汽油和空气的混合物越到明火剧烈燃烧，产生了高温高压的燃气，推动活塞运动，将燃气的内能转化为活塞运动的机械能．解答：解：A、汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴；B、柴油机在吸气冲程中，将空气吸入气缸；C、汽油机在做功冲程中，进气门和排气门都是关闭的；D、汽油机的做功冲程中，将内能转化成了机械能．故选D．练习2-1：（2010?泉州）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是（）A．摩托车B．载重卡车C．拖拉机D．电动自行2-2：（2007?哈尔滨）下列叙述中正确的是（）A．固体很难被压缩，是因为分子间存在斥力B．看上去晶莹剔透的玻璃是晶体C．当燃料没有完全燃烧时，其热值较小D．热机是通过燃料燃烧获取化学能并转化为机械能的装置2-3：（2011?宁夏）相对于行驶的汽车，路旁的树木是的（填“运动”或“静止”）；汽车燃烧汽油获得动力的同时，其排放的尾气中含有大量的能，并污染环境；大型载重汽车都安装了很多的车轮，是为了，轮胎上刻有花纹，其目的是；试举一例（不解释）汽车超载行驶带来的危害：．2-4.（2013?自贡）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内能转化为机械能第三节：热机效率影响燃料有效利用的因素：一是燃料很难完全燃烧，二是燃料燃烧放出的热量散失很多，只有一小部分被有效利用。有效利用燃料的一些方法：把煤磨成粉末状、用空气吹进炉膛（提高燃烧的完全程度）；以较强的气流，将煤粉在炉膛里吹起来燃烧（减少烟气带走的热量）。热机的效率：热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。热机的效率是热机性能的一个重要标志，与热机的功率无关。公式：总有用QQηQ总=Q有用ηQ有用=Q总η由于热机在工作过程中总有能量损失，所以热机的效率总小于1。热机能量损失的主要途径：废气内内、散热损失、机器损失。提高热机效率的途径：①使燃料充分燃烧，尽量减小各种热量损失；②机件间保持良好的润滑，减小摩擦。③在热机的各种能量损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。常见热机的效率：蒸汽机6%～15%、汽油机20%～30%、柴油机30%～45%内燃机的效率比蒸汽机高，柴油机的效率比汽油机高。例题：（2010?成都）如图所示为小艳家新买的一辆小汽车．周末，爸爸开车带着小艳出去游玩，途中，这辆汽车在1h的时间内，在水平路面上匀速行驶了72km，消耗汽油6kg．若已知该汽车发动机的功率（即牵引力的功率）为23kW，汽车（包括车上的人和物品）质量为1.5t，汽油的热值为4.6×107J/kg，g=10N/kg．则关于上述1h的行驶过程，下列分析正确的是（）A．该汽车对路面的压力大于1.5×104NB．该汽车克服阻力做的功是2.3×104JC．该汽车的牵引力是1.15×103ND．该汽车发动机的效率是30%练习3-1：（2008?广州）如图所示为内燃机的能量流向图，热机效率（η）等于（）A.%10041EEB.%10014EEC.%100143EEED.%100543214EEEEEE3-2.（2014?曲靖）关于热机，下列说法中正确的是（）A．效率越高的热机功率也越大B．汽油机和柴油机均属于内燃机，工作时它们点火的方式也相同C．汽油机工作时汽油在汽缸里燃烧，汽油属于二次能源D．使用热值高的燃料可提高热机的效率-----------------------------------------------------------------------------------------------教学反馈学生课堂表现：下次课程规划：按照前期反馈教学计划表行课！本次作业：上次作业完成情况：总评分：（课堂表现占80%，上次作业占20%，总分100）课后作业：1.下列说法中正确的是（）A.物体内能增加，一定是外界对物体做了功B.液体表面上的气压越小，沸点越高C.物体的温度越高，所含的热量越多D.冬天在火炉旁烤手是通过热传递改变手的内能的2.下列说法中正确的是（）A.物体在发生物态变化时一定吸热B.热量总是从内能大的物体传给内能小的物体C.物质的比热容与物体的体积有关D.高温物体内部分子运动速度比低温物体剧烈3.（2012?郴州）一杯水由80℃降至20℃放出的热量为Q1，它由30℃升高到70℃吸收的热量为Q2，则（）Q1＜Q2B．Q1＞Q2C．Q1=Q2D．无法比较4.（2012?朝阳区）小阳根据下列表中的数据，得出以下四个结论，其中错误的是（）A.质量相等的水和煤油，煤油的体积大B.同一物质发生物态变化后，密度及比热容都不变C.体积相等的铜块和铅块，吸收相同的热量，铅块升高的温度较多D.质量相等的铜块和铅块，升高相同的温度，铜块吸收的热量是铅块吸收热量的3倍5.（2014?南宁）下列关于热学知识的说法，正确的是（）A.做功冲程使汽车获得动力B.烧开水是通过做功的方式增加水的内能C.汽油机的效率可以达到100%D.端午粽子飘香，说明分子间存在引力6.（2013?南通）建筑工地上有一台大型汽车吊，把100t建筑材料从地面吊到15m高处，汽车吊做的有用功为J，在这过程中，汽车吊消耗柴油的质量为2.0kg，则完全燃烧2.0kg柴油释放的内能为J，该过程中汽车吊的效率为%．（柴油的热值为q=4.3×107J/kg，取g=10N/kg）7.（2005?兰州）某柴油机燃烧2.4㎏柴油时，对外做的有用功为2.8×107J，该柴油机的效率为（精确到0.1%）．柴油机吸气冲程，吸入的物质是.（柴油的热值为3.3×107J/㎏）8.（2005?长春）汽车发动机工作时把内能转化为能，当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率（选填“升高”、“不变”、“降低”）．发动机散热器常用水做冷却剂，这是因为水的大．9.（2013?怀化）汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分，表一是某辆四轮车的部分数据：表一：车身质量（kg）长/宽/高（mm）油耗（L/km）最大输出功率（kw）最大时速（km/h）轮胎宽度（mm）19005175/1899/14800.074150210200（1）该轿车空车停放在水平路面上时，某同学测得该轿车每个轮胎与地面接触的长度约为50mm（沿车长的方向），则此时该轿车的路面的压强为多大（g取10N/kg）（2）该轿车在调整公路上以108km/h的速度匀速前进，发电机的输出功率为120kw，则轿车受到的阻力是多大（3）普通汽车行驶时，发动机燃料燃烧产生的内能变为机械能，表二是某型号的普通汽车发动机的能量流向表，请根据表二中提供的信息，计算该汽车发动机的效率；表二：输入发动机的燃料能量做有用功的能量浪费的能量3.0×109J6.0×108J2.4×109J（4）汽车在行驶途中保持车距是一项重要的安全措施，因为，从驾驶员看见某一情况到采取制动动作的时间里，汽车仍然要通过一段距离（称为反应距离），采取制动动作到车完全停止的时间里，汽车又要通过一段距离（称为制动距离），表三给出了某型号的汽车在不同速度下的部分数据，分析表三中的数据，请回答：空格①②的数值各是多少表三：速度（km/h）反应距离（m）制动距离（m）停车距离（m）4591123751538①90②7310521759610.（2012?海珠区一模）小红把地面一只装满水的桶提起0.3m后，沿水平路面向前走了10m．若桶重10N，容积1×10-2m3，（本题g取10N/kg）求：（1）装满水后，桶中水的重力是多少（ρ水=1.0×103kg/m3）（2）提水时，若提把与手的接触面积为1×10-3m2，则手承受多大的压强（3）对两种情况下人提