第6講 能量的利用改(共5頁)

1、PAGE PAGE 5第6講內(nèi)能(ni nn)的利用能源熱值定義燃料完全燃燒放出的熱量Q與燃料質(zhì)量m的_，叫做這種燃料的熱值單位_，符號是_公式qeq f(Q,m)理解酒精的熱值是3.0107 J/kg，表示_(2)熱值是燃料本身的一種特性，它與燃料的_有關(guān)，與燃料的質(zhì)量、體積、是否完全燃燒等沒有關(guān)系【提示(tsh)】對于(duy)氣體燃料來說，熱值qQ/V，熱值單位為“J/m3”熱機定義把_能轉(zhuǎn)化為_能的機器原理種類蒸汽機、內(nèi)燃機、汽輪機、噴氣發(fā)動機等內(nèi)燃機定義燃料在氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動力的熱機分類汽油機和柴油機工作過程每個工作循環(huán)分為四個沖程：_沖程、_沖程、_沖程和_沖程一個工作循環(huán)中只有_

2、沖程是靠燃氣推動活塞做功，其他三個沖程是靠安裝在曲軸上的飛輪的_來完成壓縮沖程中_轉(zhuǎn)化為_，在做功沖程中，_轉(zhuǎn)化為_熱機效率定義熱機用來做_的那部分能量和燃料完全燃燒放出的熱量之比公式_能量流向提高熱機效率途徑讓燃料盡可能充分燃燒，如：將煤粒磨成煤粉、加大送風(fēng)量等；利用廢氣的能量；機件間保持良好的潤滑、減小摩擦 能量的轉(zhuǎn)化與守恒能量的轉(zhuǎn)化和守恒內(nèi)容能量既不會憑空消滅，也不會憑空產(chǎn)生，它只會從一種形式_為其他形式，或者從一個物體_到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量_說明能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移都是具有方向性的能的轉(zhuǎn)化是通過物體做功來實現(xiàn)的能的轉(zhuǎn)化過程中，能量的形式發(fā)生了改變能的轉(zhuǎn)移過程中能

3、量的形式?jīng)]有發(fā)生變化【提示】能量守恒定律不同于機械能守恒定律所有的能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程，都遵循能量守恒定律，而機械能守恒是有一定條件的能源(nngyun)的分類分類標準類型定義實例是否要加工一次能源可以_從自然界獲取的能源風(fēng)能、太陽能、核能、化石能源等二次能源無法從自然界直接獲取，必須通過一次能源的消耗才能得到的能源電能、汽油、酒精燈可否再生可再生能源可以從自然界源源_地得到的能源水能、風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能等不可再生能源在短期內(nèi)不可能從自然界_的能源核能、化石能源等核能定義原子核_或_時釋放的能量叫核能獲得方式及應(yīng)用太陽能來源氫原子核在超高溫下發(fā)生_，釋放出巨大的核能優(yōu)點取之不盡、用之不竭，環(huán)

4、保無污染利用間接利用：化石燃料直接利用：【提示(tsh)】核電站的核心設(shè)備(shbi)是核反應(yīng)堆：控制鏈式反應(yīng)的速度，使核能平緩地釋放出來，便于利用命題點1熱值的相關(guān)計算(2014河北)雙能源(汽油和天然氣)汽車以其經(jīng)濟、污染小等優(yōu)點倍受人們青睞(已知汽油的熱值為3.2107 J/L、天然氣的熱值為7.2107 J/m3)(1)內(nèi)燃機是汽車的“心臟”，它是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為_的機器(2)完全燃燒9 L汽油放出的熱量與完全燃燒_m3的天然氣放出的熱量相等【點撥】(1)內(nèi)燃機是利用內(nèi)能做功的機器，其在工作時有四個沖程，即吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程其中壓縮沖程將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機

5、械能；(2)知道汽油體積和熱值，利用燃料完全燃燒放熱公式求放出的熱量，再根據(jù)燃料完全燃燒放熱公式求需要完全燃燒的天然氣的體積1(2015張家口二模)太陽是人類能源的寶庫太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，并能給蓄電池充電，將電能轉(zhuǎn)化為_能儲存起來；太陽能集熱器給水箱中的水加熱，如果水箱中有100 kg水，經(jīng)過一段時間照射后，溫度由25 升高到50 ，水吸收的熱量是_J；如果改用燃燒煤提供熱量，且煤完全燃燒放出熱量的50%被水吸收，則需燃煤_kgc水4.2103 J/(kg)，q煤3.0107 J/kg2(2015德陽)體積為0.28 m3、熱值為3.6107 J/m3的煤氣完全燃燒放出的熱量為_J

6、；若這些熱量的50%被溫度為20 、質(zhì)量為30 kg的水吸收，則水的末溫是_.水的比熱容是4.2103 J/(kg)3(2015蘇州)某學(xué)習(xí)小組(xioz)同學(xué)想研究酒精燈燒水時的熱效率他們(t men)用酒精燈給100 g的水加熱(ji r)，經(jīng)過一段時間測得水溫升高了60 、消耗了4.2 g酒精已知：水的比熱容為4.2103 J/(kg)，酒精的熱值為3107 J/kg.求：(1)此過程中水吸收的熱量；(2)4.2 g酒精完全燃燒放出的熱量；(3)酒精燈燒水時的熱效率命題點2能量的轉(zhuǎn)化與能源(2015河北)如圖是核電站工作情況的方框圖，請在空白方框內(nèi)填寫裝置的種類并回答下列問題eq x(核

7、反應(yīng)堆)eq x(汽輪機)eq x()eq o(,sup7(輸電線輸出電能)(1)核能是_(填“可再生”或“不可再生”)能源(2)在汽輪機中，將蒸汽的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為輪片的_能(1)能源分可再生能源和不可再生能源，可再生能源：泛指多種取之不竭的能源，嚴格來說，是人類歷史時期內(nèi)都不會耗盡的能源不可再生能源：泛指人類開發(fā)利用后，在現(xiàn)階段不可能再生的能源資源；(2)核電站發(fā)電過程：核能先轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，水受熱以后溫度升高會產(chǎn)生大量的水蒸氣，水蒸氣會推動蒸汽輪機轉(zhuǎn)動，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，蒸汽輪機又帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)動，最后發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)化為電能4(2015成都)關(guān)于能源、能量，下列說法不正確的是( )A能源是人

8、類物質(zhì)生活、社會經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)B太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿仁悄壳罢谂ρ芯?、開發(fā)的新能源C根據(jù)能量守恒定律，能量不會消滅，但可以創(chuàng)造D電風(fēng)扇工作時，主要將電能轉(zhuǎn)化為機械能5近年，在國家新農(nóng)村建設(shè)政策的支持下，農(nóng)村道路兩旁安裝有太陽能路燈，這樣改善了農(nóng)村的村容村貌，如圖所示，燈桿頂端是太陽能電池板，它能將太陽能轉(zhuǎn)化為_能太陽能屬于_(填“可再生”或“不可再生”)能源6(2015菏澤)世界上很多發(fā)明都是受到生活現(xiàn)象的啟發(fā)而萌生的創(chuàng)意，比如：蒸汽機和汽油機，它們工作時，能的轉(zhuǎn)化過程是_圖中_是汽油機的工作原理圖一、選擇題1(2015揚州)下列圖形中，屬于內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的是( )2(2015資陽)如圖

9、所示，下列有關(guān)能源及能的轉(zhuǎn)化的說法中錯誤的是( ) 太陽能集熱器 太陽能汽車 變臉的樂山大佛 發(fā)燙的汽車發(fā)動機A太陽能集熱器的吸熱板把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B太陽能汽車利用太陽能電池把太陽能直接轉(zhuǎn)化成汽車動能C樂山大佛臉上出現(xiàn)的黑色條紋是人類消耗化石能源產(chǎn)生酸性氣體形成酸雨腐蝕造成的D汽車散失的熱不能收集起來再利用表明能量轉(zhuǎn)化過程具有方向性3(2015盤錦)下列有關(guān)內(nèi)能利用(lyng)的說法正確的是( )A燃料(rnlio)的熱值越大，燃燒(rnsho)時放出的熱量越多B通過技術(shù)改進，熱機效率可達100%C各種形式的能量都可以相互轉(zhuǎn)化D熱機的工作過程是將燃料燃燒獲得的內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能的過程4(201

10、5益陽)下列關(guān)于內(nèi)燃機的說法正確的是( )A汽車的發(fā)動機是內(nèi)燃機 B蒸汽機、汽輪機、噴氣發(fā)動機都是內(nèi)燃機C內(nèi)燃機工作時，壓縮沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能 D先進的制造技術(shù)能將內(nèi)燃機的效率提高到100%5(2015宜昌)為節(jié)約能源，需提高熱機的效率，下列措施不能提高效率的是( )A盡量使燃料充分燃燒 B盡量減少熱機部件間的摩擦C盡量減少廢氣帶走的熱量 D盡量增加熱機的工作時間6(2015河北)2015年“世界環(huán)境日”中國主題為“踐行綠色生活”下列做法符合這一主題的是( )A提倡使用私家車 B用一次性塑料袋購物C用節(jié)能燈代替白熾燈 D夏季空調(diào)溫度盡量調(diào)低7(多選)(2015濟南)關(guān)于右圖所示的實驗下列說

11、法正確的是( )A這個實驗說明物體內(nèi)能可用來對外做功 B對木塞做功的過程中水蒸氣的內(nèi)能增加C此過程中蒸氣內(nèi)能轉(zhuǎn)化為木塞的機械能 D這個實驗基本反映出了熱機的工作原理二、填空題8(2015無錫)現(xiàn)探明中國南海海底有大量的可燃冰已知可燃冰的熱值比煤氣的熱值大得多，則完全燃燒相同質(zhì)量的可燃冰和煤氣，燃燒_放出的熱多，1 kg的可燃冰，燃燒一半后，剩余可燃冰的熱值_(填“變大”“變小”或“不變”)9(2015雅安)近期科學(xué)家發(fā)明了一種單缸六沖程內(nèi)燃機，它每一個工作循環(huán)的前四個沖程與單缸四沖程內(nèi)燃機相同，在第四沖程結(jié)束后，立刻向汽缸內(nèi)噴水，水在高溫汽缸內(nèi)迅速_(填物態(tài)變化名稱)成高溫、高壓水蒸氣，推動活

12、塞再次做功，在水蒸氣推動活塞做功的過程中主要的能量轉(zhuǎn)化情況為_，從而提高了熱機的效率10(2015遂寧)小華家在遂寧偏遠的農(nóng)村，還沒用上天然氣，使用的是瓶裝液化氣如果每瓶中裝入20 kg液化氣，液化氣的熱值取4.2107 J/kg，則每瓶液化氣全部完全燃燒放出的熱量是_J，若放出的熱量有50%被利用，在標準大氣壓下可把_kg的水從20 加熱至沸騰c水4.2103 J/(kg)一次燒水過程中，水燒開后，她看到鍋蓋向上跳動，其原因是水蒸氣的_能轉(zhuǎn)化為鍋蓋的_能11(2015沈陽)在風(fēng)力資源豐富的地區(qū)，可以看見由許多風(fēng)力發(fā)電機組成的“風(fēng)車田”發(fā)電機發(fā)電的過程是將其他形式的能_(填“轉(zhuǎn)移”或“轉(zhuǎn)化”)

13、成電能的過程風(fēng)能安全清潔，作為_(填“可再生”或“不可再生”)能源是未來的理想能源之一12(2015衡陽)質(zhì)量為2 kg的某種物質(zhì)溫度從20 升高到40 時，吸收的熱量是1.88104 J，該物質(zhì)的比熱容是_J/(kg)如果不考慮熱量散失，需要完全燃燒_kg干木材來提供熱量(q木材1.2107 J/kg)13(2015鄂州)我市所有出租車已使用天然氣來代替燃油天然氣是一種清潔燃料，它是_(填“可再生”或“不可再生”)能源某出租車在一段時間內(nèi)消耗了420 g天然氣，若這些天然氣完全燃燒，可放出熱量_J，這些熱量可使質(zhì)量為_kg的水由20 升高到100 天然氣的熱值為4.4107 J/kg，水的比

14、熱容為4.2103 J/(kg)；天然氣燃燒時將_能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能三、計算題14(2015內(nèi)江)如圖所示，是最新一款無人駕駛汽車原型圖汽車自動駕駛時使用雷達傳感器，以及激光測距器來了解周圍的交通狀況該款車以72 km/h的速度在一段平直的公路上勻速行駛了8 km時，消耗汽油1.5 L假設(shè)燃油完全燃燒，汽油機的效率為30%，那么，在這段運動過程中，求：(1)該汽車發(fā)動機做的有用功是多少？(2)該汽車的輸出功率為多少？(已知：汽油的密度為0.8103 kg/m3，汽油的熱值為4.5107 J/kg)15(2015德州)混合動力汽車具有(jyu)節(jié)能、低排放等優(yōu)點，成為汽車研究(ynji)與開發(fā)領(lǐng)域的重

15、點，某新型混合動力汽車(qch)啟動時，內(nèi)燃機不工作，蓄電池向車輪輸送能量，當需要高速行駛或蓄電池電能過低時，內(nèi)燃機啟動，既可以向車輪輸送能量，又可以給蓄電池充電，車速與所受阻力的關(guān)系如圖所示，在某次測試中，蓄電池儲存的電能為5.12108 J，由內(nèi)燃機提供能量，汽車以50 km/h的速度勻速行駛了0.5 h，同時蓄電池的電能增加了10%，求：(1)汽車牽引力做的功；(2)若所用燃料的熱值為4.5107 J/kg，測試過程中消耗8 kg燃料(假設(shè)燃料完全燃燒)，則放出的總熱量是多少？(3)內(nèi)燃機的效率參考答案考點解讀考點1比值焦每千克J/kg1 kg的酒精完全燃燒放出的熱量是3.0107 J種

16、類考點2內(nèi)機械吸氣壓縮做功排氣做功慣性機械能內(nèi)能內(nèi)能機械能 有用功eq f(W有用,Q總)100%廢氣帶走機械損失散熱損失考點3轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移保持不變考點4直接不斷得到補充分裂結(jié)合聚變電熱化學(xué)各個擊破例1(1)機械能(2)4例2發(fā)電機(1)不可再生(2)機械題組訓(xùn)練1.化學(xué)1.051070.72.1.008107603.(1)100 g0.1 kg，水吸收的熱量：Q吸cmt4.2103 J/(kg)0.1 kg60 2.52104 J；(2)酒精完全燃燒產(chǎn)生的熱量：Q放mq0.004 2 kg3107 J/kg1.26105 J；(3)酒精燈燒水時的熱效率：eq f(Q吸,Q放)100%eq f(2

17、.52104 J,1.26105 J)100%20%.4.C5.電可再生6.內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能乙整合集訓(xùn)1C2.B3.D4.A5.D6.C7.ACD8.可燃冰不變9.汽化內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能10.8.41081.25103內(nèi)機械11.轉(zhuǎn)化可再生12.4701.5710313.不可再生1.84810755化學(xué)14.(1)由eq f(m,V)得消耗汽油的質(zhì)量為：mV0.8103 kg/m31.5103 m31.2 kg，汽油完全燃燒放出的熱量：Q放mq1.2 kg4.5107 J/kg5.4107 J；由eq f(W,Q放)得，汽油機的有用功：WQ放30%5.4107 J1.62107 J；(2)由veq f(s,t)得汽車運動的時間：teq f(s,v)eq f(8 km,72 km/h)eq f(1,9) h400 s，汽車的輸出功率：Peq f(W,t)eq f(1.62107 J,400 s)4.05104 W15.(1)由veq f(s,t)得：svt50 km/h0.5 h2