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1、第十一章 機械能和內(nèi)能第25課時 熱機 燃料的熱值1. 知道熱值的概念，會查熱值表.2. 了解熱機的工作原理；知道汽油機的基本結(jié)構(gòu)及其工作 過程；認識熱機效率.課時目標知識梳理1. 熱機是將燃料燃燒產(chǎn)生的高溫高壓燃氣的_能轉(zhuǎn)化為_能的裝置.2. 在汽油機的壓縮沖程中， _能轉(zhuǎn)化為_能；在做功沖程中， _能轉(zhuǎn)化為_能.3. 在汽油機一個工作循環(huán)中，活塞往復(fù)運動_次，曲軸轉(zhuǎn)動_周，對外做功_次.4. 燃料燃燒將_能轉(zhuǎn)化為_能.5. 燃料_燃燒放出的熱量與燃料的_之比，叫作這種燃料的熱值.熱值的單位是_.對于氣體燃料，人們通常用_ 作單位.6. 質(zhì)量為m的燃料完全燃燒放出的熱量可用公式_ 來表示.7
2、. 轉(zhuǎn)化為_的能量與_完全燃燒后所釋放出的能量之比叫作熱機效率.計 算公式是_.機械內(nèi)機械內(nèi)內(nèi)機械兩兩一化學(xué)內(nèi)完全質(zhì)量J/kgJ/m3Q放=mq有用功燃料W=100%Q有用放考點一考點一 熱機熱機1. （2017威海）如圖是四沖程汽油工作狀態(tài)示意圖，由圖可以看出，此時它正處在_沖程，當燃料混合在汽缸內(nèi)燃燒時將_能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.典例設(shè)計2. 一臺單缸4沖程柴油機飛輪的轉(zhuǎn)速是1800r/min，則柴油機每秒( )A. 完成30個沖程，做功30次B. 完成60個沖程，做功60次C. 完成60個沖程，做功15次D. 完成120個沖程，做功30次C壓縮化學(xué)考點二考點二 燃料的熱值燃料的熱值 熱量的計算熱量
3、的計算3. (2017六盤水)量子通信是目前世界最安全的通信，2016年8月16日，世界首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星“墨子號”，在我國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征二號丁”運載火箭成功發(fā)射升空，火箭使用的燃料主要是液態(tài)氫，這是利用了氫燃料_的特性，火箭加速上升過程中機械能_ (增大/不變/減小).典例設(shè)計增大熱值大4. （2017江陰二模）在比較不同燃料熱值的實驗中，小明利用與圖示完全相同的兩套實驗裝置，分別在燃燒皿中放入質(zhì)量相同的燃料甲和燃料乙，點燃加熱質(zhì)量都為100g和初溫都為20的水，加熱燃燒相同時間后，發(fā)現(xiàn)用甲加熱后的水溫度為30，另一杯水溫度為24.此過程水的內(nèi)能 _（增大/減?。?，此時_（能/不
4、能）說明甲的熱值較大，理由是_.典例設(shè)計不能增大相同時間內(nèi)，不同燃料燃燒的質(zhì)量可能不相等5. (2017聊城)2017年5月18日，中國科學(xué)家首次在南海試采可燃冰取得圓滿成功，實現(xiàn)了我國天然氣水合物開發(fā)的歷史性突破.可燃冰清潔無污染，儲量巨大，是一種非常理想的新型能源.可燃冰的熱值很大，是天然氣熱值的10倍以上，若按15倍計算，則：c水=4.2103J/(kg)，天然氣的熱值q天然氣=7.0107J/m3(1) 體積為0.01m3的可燃冰完全燃燒放出的熱量為多少？(2) 若這些熱量的90%被質(zhì)量為100kg的水吸收，則水升高的溫度是多少？典例設(shè)計解：（1） 由題意可得，可燃冰的熱值q可燃冰=1
5、5q天然氣=157.0107J/m3= 1.05109J/m3，0.01m3“可燃冰”完全燃燒放出的熱量Q放=Vq可燃冰= 0.01m31.05109J/m3=1.05107J典例設(shè)計（2） 由= 100%得被水吸收的熱量Q吸=Q=90%1.05107J=9.45106J，由Q吸=cmt可得，水升高的溫度t= =22.5QQ吸放c mQ吸水639.45 10 J4.2 10 J/ kg100kg（）考點三考點三 熱機效率熱機效率6. （2017江陰）汽油發(fā)動機每一個工作循環(huán)活塞經(jīng)歷四個沖程，帶動曲軸轉(zhuǎn)動兩圈.一臺汽油機，活塞面積是50 cm2，活塞行程是25 cm，做功沖程燃氣產(chǎn)生的平均壓強為
6、8105 Pa，若飛輪的轉(zhuǎn)速是2000 r/min，效率為30%，則：（1） 做功沖程中，燃氣對活塞的平均壓力是多少？（2） 做功沖程中，平均壓力做多少功？（3） 汽油機在1h內(nèi)要消耗多少汽油？（汽油的熱值為4.6107 J/kg）典例設(shè)計解：（1） 燃氣對活塞的平均壓力F=pS=8105 Pa5010-4 m2=4000 N（2） 做功沖程中，平均壓力做的功W=Fs=4000 N2510-2 m=1000 J（3） 因飛輪的轉(zhuǎn)速是2000r/min，即飛輪1min轉(zhuǎn)2000r，對外做功1000次，所以，1h內(nèi)汽油機對外做功601000=60000次，汽油機在1h內(nèi)做的總功W總=6000010
7、00J=6107J，由= 100%可得，汽油完全燃燒放出的總能量Q放= = =2108J，由Q放=mq得，完全燃燒汽 油的質(zhì)量m= = 4.35kg當堂反饋QW放W總76 10 J30%Qq放872 10 J4.6 10 J / kg1. (2017蘇州)電火花發(fā)生器點燃塑料盒內(nèi)的酒精氣體能將盒蓋噴出很遠(如圖).此過程中的能量轉(zhuǎn)化方式與汽油機的_沖程相似.實驗時在盒內(nèi)滴入210-4 kg的酒精，這些酒精完全燃燒放出的熱量是_ J.(q酒精=3107 J/kg)當堂反饋6000做功2. 某同學(xué)用圖示裝置測量酒精熱值.他在燒杯中加入300 g水，調(diào)好裝置后，加熱使水溫升高50 ，水需要吸收的熱量
8、為_J，他測得此過程中消耗了6 g酒精，利用酒精燃燒放出的熱量與水吸收的熱量相等，算得酒精熱值q_J/kg，他查表得到q酒精3.0107 J/kg，發(fā)現(xiàn)兩者偏差較大，你認為其中的原因可能是_ _(寫出一條原因即可).當堂反饋6.31041.05107 酒精燃燒時不一定完全燃燒，酒精燃燒時釋放的熱量不能完全被水吸收3. （2017蕪湖一模）內(nèi)燃機汽缸中的燃料燃燒產(chǎn)生的高溫高壓氣體通過_的方式將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能.該汽油機每秒完成40個沖程，則飛輪的轉(zhuǎn)速為_ r/min.當堂反饋4. (2017煙臺)如圖所示是汽油機工作時的四個沖程，其中屬于做功沖程的是( )BACDC做功12005. (2017宜
9、昌)航空母艦上的飛機起飛時，由于跑道距離有限，可采用蒸汽彈射來幫助飛機迅速達到起飛所需要的速度，我國正在加緊研制這項技術(shù)力爭在后續(xù)的航母中投入使用，蒸汽彈射是將水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為飛機的動能，轉(zhuǎn)化效率約為9%，對于蒸汽彈射，以下說法正確的是( )A. 功率大、效率高 B. 功率大、效率低C. 功率小、效率高 D. 功率小、效率低當堂反饋B6. 一輛氫氣動力試驗汽車的質(zhì)量為1.5103 kg，10 min內(nèi)汽車在平直路面上勻速行駛了1.2104 m，消耗了0.15 kg的氫氣.此過程汽車發(fā)動機產(chǎn)生的牽引力為1.0103 N，行駛時汽車輪胎與地面接觸的總面積為0.1 m2.求：（氫氣的熱值取1.41
10、08 J/kg，g取10 N/kg）（1） 汽車對地面的壓強.（2） 牽引力做功的功率.（3） 汽車發(fā)動機的效率.當堂反饋解：（1） 汽車對水平地面的壓力F=G=mg=1.5103 kg10 N/kg=1.5 104 N，對水平地面的壓強p= = =1.5105 PaFS421.5 10 N0.1 m（2） 牽引力所做的功W=F牽s=1.0103N1.2104m=1.2107J,牽引力做功的功率P= = =2104W （3） 氫氣完全燃燒放出的熱量Q放=mq=0.15kg1.4108J/kg=2.1107J，汽車發(fā)動機的效率= 100%= 100%57.1%當堂反饋BWt71.2 10 J10 60 sWQ放771.2 10 J2.1 10 J
江蘇省大豐市中考物理 第25課時 熱機燃料的熱值復(fù)習(xí)課件
