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第02天 內(nèi)能的利用 如圖為四沖程汽油機工作過程中某一沖程的示意圖，它表示的是 A．吸氣沖程 B．壓縮沖程 C．做功沖程 D．排氣沖程 【參考答案】B 【知識補給】 汽油機和柴油機的比較 汽油機 柴油機 不 同 點 構(gòu)造： 頂部有一個火花塞。 頂部有一個噴油嘴。 吸氣沖程 吸入汽油與空氣的混合氣體 吸入空氣 點燃方式 點燃式 壓燃式 效率 低 高 應(yīng)用 小型汽車、摩托車 載重汽車、大型拖拉機 相同點 沖程：活塞在往復(fù)運動中從汽缸的一端運動到另一端。 一個工作循環(huán)活塞往復(fù)運動2次，曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動2周，經(jīng)歷四個沖程，做功1次。 熱機效率 1．定義：某種燃料完全燃燒放出的熱量與質(zhì)量之比，叫做這種燃料的熱值。 2．單位：J/kg 3．關(guān)于熱值的理解： （1）對于熱值的概念，要注重理解三個關(guān)鍵詞“1 kg”、“某種燃料”、“完全燃燒”。 （2）熱值反映的是某種物質(zhì)的一種燃燒特性，同時反映出不同燃料燃燒過程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能的本領(lǐng)大小，也就是說，它是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積等均無關(guān)。 4．公式：Q=mq（q為熱值）。實際中，常利用Q吸=Q放即cm(t-t0)=ηqm’聯(lián)合解題。 5．熱機的效率：熱機用來做有用功的那部分能量和完全燃燒放出的能量之比叫做熱機的效率。 公式：η=W有用/Q總= W有用/qm 6．提高熱機效率的途徑：使燃料充分燃燒，盡量減小各種熱量損失，機件間保持良好的潤滑、減小摩擦。 （xx河南模擬）實現(xiàn)青山綠水，節(jié)能減排，使用新能源勢在必行。下列說法不正確的是 A．生物質(zhì)能、地熱能、潮汐能、太陽能都是新能源 B．氫燃料發(fā)動機能夠?qū)⒒瘜W(xué)能全部轉(zhuǎn)化為機械能 C．能源的大量消耗使人類面臨嚴重的能源危機 D．節(jié)能問題的核心是提高能量利用中的轉(zhuǎn)化效率 下列關(guān)于熱機和環(huán)境保護的說法中，正確的是 A．大量使用熱機會造成環(huán)境污染 B．熱機排出的尾氣沒有內(nèi)能 C．熱機的效率能達到100% D．熱機都是使用汽油作燃料 （xx鹽城校級培優(yōu)）如圖所示的事例中，屬于機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能的是 A．甲、丙 B．甲、丁 C．乙、丙 D．乙、丁 如圖所示為內(nèi)燃機工作時的示意圖，其中有一個沖程內(nèi)燃機將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能對外提供動力，該沖程對應(yīng)的圖是 A． B． C． D． （xx廣州校級期中）某柴油機工作的效率是。意義：該柴油機可以把的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機械能。則下列說法正確的是 A．某電動機工作的效率是，意義：該電動機可以把的機械能轉(zhuǎn)化為電能 B．某鋰電池充電的效率是，意義：該鋰電池充電時可以把的機械能轉(zhuǎn)化為電能 C．某柴油機工作的效率是，意義：該柴油機可以把的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 D．某電熱水器工作的效率是，意義：該電熱水器可以把的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 下列說法中錯誤的是 A．水沸騰后繼續(xù)加熱，水的溫度會升高 B．能量既不會憑空消滅，也不會憑空產(chǎn)生 C．熱機的做功沖程是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能 D．擴散現(xiàn)象說明：一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運動 人體象熱機一樣，也需要消耗能量。假如一個成人跑步時身體消耗的能量為7.2105 J，這些能量相當于完全燃燒_____kg的干木柴（干木柴的熱值為1.2107 J/kg），在我們生活中，天然氣越來越受到人們的歡迎，原因是：從熱學(xué)方面講，天然氣的熱值較_____（填“大”或“小”），而且從環(huán)保角度來說天然氣的優(yōu)點是______________________________。 我們每天生火做飯，這是利用內(nèi)能直接來_________；內(nèi)能的另一個重要應(yīng)用是用它來___________，如今使用的各種熱機就是利用這個應(yīng)用的機器。 （xx河北檢測）閱讀短文并回答問題。 電動汽車 xx中國國際節(jié)能與新能源汽車展覽會在南京開幕。多個品牌電動汽車連續(xù)行駛可達四百多公里，百公里耗電大概在10度到30度之間。以往充電問題阻礙著電動汽車的發(fā)展，現(xiàn)階段石墨烯（是從石墨中分離出的單層的石墨片）技術(shù)的應(yīng)用有效地提高了電池效率。大力發(fā)展電動汽車有利于保護環(huán)境和節(jié)約能源，中國將計劃在2025年前全面停止銷售傳統(tǒng)意義的燃油汽車。 （1）若某電動汽車百公里耗電18.4度，相當于完全燃燒__________kg的汽油（q汽油=4.6107 J/kg）。 （2）電動汽車的優(yōu)勢有________________________________________。 （3）石墨烯屬于____________（選填“混合物”或“純凈物”）。 某中學(xué)為學(xué)生供應(yīng)開水，用鍋爐將200 kg的水從25 ℃加熱到100 ℃，燃燒了6 kg的無煙煤。水的比熱容是4.2103 J/(kg℃)，無煙煤的熱值是3.4l07 J/kg。求： （1）鍋爐內(nèi)的水吸收的熱量是多少? （2）無煙煤完全燃燒放出的熱量是多少? （3）此鍋爐的效率是多少？ A【解析】熱機的大量使用，要消耗大量燃料，而燃料的燃燒會產(chǎn)生大量的有害氣體，造成環(huán)境污染，故A正確；熱機排出的尾氣，溫度仍然很高，具有相當大的內(nèi)能，且任何物體都有內(nèi)能，故B錯誤；熱機使用時，不可避免的要散熱，克服摩擦做功，及廢氣要帶走相當一部分熱量，所以效率不可能達到100%，故C錯誤；汽油機使用汽油作燃料，而柴油機以柴油為燃料，故D錯誤。 C【解析】將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能對外提供動力的是做功沖程，所以選C。 D【解析】A．某電動機工作的效率是，意義：該電動機可以把的電能轉(zhuǎn)化為機械能，故A錯誤；B．某鋰電池充電的效率是，意義：該鋰電池充電時可以把的電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故B錯誤；C．某柴油機工作的效率是，意義：該柴油機可以把的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機械能，故C錯誤；D．某電熱水器工作的效率是，意義：該電熱水器可以把的電能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能。所以D選項是正確的。 A【解析】水沸騰時，繼續(xù)吸收熱量，溫度保持不變，故A錯誤，符合題意；能量守恒定律說明能量既不會憑空消滅，也不會憑空產(chǎn)生，能量只會從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，在轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的過程中，能的總量是不變的，B不符合題意；熱機的做功沖程是燃氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機械能，C不符合題意；分子的運動眼睛無法直接觀察，是通過擴散現(xiàn)象來反映的，擴散現(xiàn)象表明一切物質(zhì)的分子不停地做無規(guī)則運動，D不符合題意。 0.6 大 污染小 【解析】根據(jù)Q放=mq知道，當一個成人跑步時身體消耗的能量為7.2105 J時，能量相當于完全燃燒干木材的質(zhì)量是m=Q放/q=7.2105 J/1.2107 J/kg=0.06 kg；從熱學(xué)角度分析，天然氣的熱值大，相等質(zhì)量的不同燃料，完全燃燒時熱值大的放熱多；從環(huán)保角度分析，天然氣燃燒污染小。 加熱 做功 【解析】改變物體內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞。生火做飯，這是利用內(nèi)能直接來加熱，即熱傳遞的方式改變物體內(nèi)能；而熱機可以對外做功，是利用物體對外做功時內(nèi)能減小，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的機器。 （1）1.44 （2）保護環(huán)境和節(jié)約能 （3）純凈物 【解析】（1）百公里耗電W＝18.4 kWh＝6.624107 J，Q＝W＝6.624107 J，由Q＝mq得，汽油的質(zhì)量m＝＝1.44 kg，即相當于完全燃燒1.44 kg的汽油； （2）電動汽車相比燃油汽車，有利于保護環(huán)境和節(jié)約能源； （3）石墨烯是從石墨中分離出的單層的石墨片，因此石墨烯屬于純凈物。 （1）6.3107 J （2）1.44108 J （4）44%