备战2023年物理新中考二轮复习热点透析 核心考点06 内能的利用

核心考点06 内能的利用

一、考向分析

1.分子热运动：扩散；分子间作用力。

2.内能：影响物体内能大小的因素。

3.内能的改变：做功和热传递。

4.比热容：比热容的定义；热量的计算。

5.热机：燃料的热值定义及意义；内能的利用方式；热机。

6.能量的转化和守恒

7.能与可持续发展：能的分类；新能的开发。

命题主要以选择题、填空题、简答题，实验题或计算题的形式呈现。

二、考点详解

1.单缸四冲程汽油机的工作循环

单缸四冲程内燃机的四个冲程

汽油机与柴油机的区别

2.热机的效率

1.热机效率：热机所做的有用功与所用燃料完全燃烧释放的热量之比。其值一定小于1。

公式：η=×100%。一般用W=Fs或者W=Pt计算有用功；用Q放=mq或Q放=vq计算Q放。

2.提高热机效率的一些途径：①让燃料燃烧更充分；②减轻热机的质量；③较少热机各部件之间的摩擦；④废气再利用等。

3.能量守恒定律

能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其它形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。

【注意】

1.根据汽油机的转速计算单位时间内的做功、冲程数

因为1个工作循环，飞轮转动2圈，经历4个冲程，对外做功1次。所以根据转速计算单位时间内的做功、冲程数时，关键看单位时间内飞轮转动的转数。设飞轮的转速为NR/min,则它等于。

即1s内飞轮转过N/60转，所以做功冲程数为N/120；冲程数为N/30。（即做功次数等于转数的一半，冲程数等于转数的2倍）

2.热机效率的计算

计算公式：η=×100%。一般用W=Fs或者W=Pt计算有用功；用Q放=mq计算Q放。注意各量的单位的统一。质量一定要用kg为单位；路程用m为单位；功率用W为单位；t用s为单位。若果q的单位是J/m3,则Q放=vq。

三、真题再现

1.（2021海南）在冬天，人们常常搓手取暖，这个过程中的能量转化与四冲程内燃机的哪个冲程相同（    ）

A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程

2.（2021广东）关于四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是（     ）

A. 吸气冲程：只吸入空气 B. 压缩冲程：缸内温度降低
C. 做功冲程：气体推动活塞做功 D. 排气冲程：内能转化为机械能

3.（2020·江苏无锡市·中考真题）如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底放一小团干燥的硝化棉，用力将活塞迅速下压，观察到硝化棉燃烧。在下压过程中，下列说法正确的是（　　）

A．筒内空气温度降低

B．筒内空气的内能转化为活塞的机械能

C．改变筒内空气内能的方式是热传递

D．能量转化过程与汽油机的压缩冲程相同

4.（2020·山东烟台市·中考真题）如图所示，给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动橡皮塞冲出试管口，这个过程与选项四冲程汽油机工作示意图中，哪一个冲程的能量转化过程是相同的（　　）

A． B． C． D．

5.（2021怀化）如图所示是某四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，它是（　　）

A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程

6.（2021宁波）在如图所示的“汽油机模型”实验中，将少量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机，观察到放电针放电，汽油燃烧，软木塞被高温高压的气体冲出。该实验可模拟四冲程汽油机工作时的（    ）

A. 吸气冲程            B. 压缩冲程           C. 做功冲程           D. 排气冲程

7.（2021菏泽）热学知识在日常生活中有广泛的应用，下列说法正确的是（   ）           

A. 四月的荷泽牡丹飘香，说明分子间有空隙
B. 摩擦生热是通过热传递改变了物体的内能
C. 热机通过压缩冲程将机械能转化为内能
D. 暖气片内用水作为导热介质是因为水的沸点较高

8.（2021贵港）如图所示，在试管里注入少量的水，用软木塞塞紧管口，用酒精灯加热。一会儿试管里的水沸腾了，水蒸气把软木塞向上冲起。下面解释正确的是（   ） 

A. 这个过程与内燃机的做功冲程类似
B. 试管内水的内能增加是通过做功方式改变
C. 酒精燃烧时是内能转化为化学能
D. 管内水蒸气的内能减少，温度降低，在试管口变成白色的热空气

9.（2020·广西玉林市·中考真题）如图所示，用酒精灯给试管里的水加热，塞子受到水蒸气的压力而冲出去，水蒸气的内能转化为塞子的______；若完全燃烧10g的酒精，则能释放出______J的热量。（酒精的热值为3.0×107J/kg）

10.（2021黑龙江）如果汽油机飞轮转速是2400r/min，则该汽油机每秒完成______个冲程，对外做功______次。

11.2020苏州19)某燃气热水器将20kg的水从10℃加热到60℃，完全燃烧了0.21m3的煤气。水吸收的热量是　   　J．热水器烧水的效率是　   　。[已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值为4×107J/m3]

12.（2021武威）如图所示是四冲程汽油机内部剖面图，此为________冲程；汽油机需要用冷却液进行降温，是利用了冷却液的________大的特性。 

13.（2021达州）如图所示是四冲程汽油机的______ 冲程，该冲程中，汽缸内燃气的内能______ （选填“变大”“变小”“不变” ）；0.5kg汽油完全燃烧后放出热量的42%被质量为100kg、初温为25kg的水吸收，可使水温升高到______℃。【q油=4.6×107J/kg；c水=4.2×103J/（kg.℃）】

14.（2021广东）如图为火箭发射的场景，火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的______ 大，火箭发射升空时，燃料的化学能转化为______ 能，再转化为火箭的机械能，这个过程中火箭的机械能______（选填“守恒”或“不守恒”）。

15.（2021枣庄）如图是四冲程汽油机的某个冲程，由图可看出它正处于________冲程，该冲程将机械能转化为________能，若该汽油机飞轮的转速是60r/s，则汽油机每秒钟对外做功________次。 

16.（2021嘉兴）核能是一种高效清洁的能。2020年11月，具有完全自主产权的“华龙一号”核电机组并网发电。如图是核电机组示意图，通过三个回路的设计有效提高了安全性。

（1）一回路：反应堆中核燃料反应产生大量的热，从而将水加热到约320℃，气压达到150多个标准大气压，此时水不会沸腾的原因是______ 。
（2）二回路：蒸汽发生器中的水被加热后______ （填物态变化名称）成水蒸气，这些水蒸气推动汽轮机带动发电机发电。

（3）三回路：核电站通常建在海边用海水作冷凝剂，原因是海水量多且______ 。

17.（2020·湖南张家界市·中考真题）为节约能、保护环境，现把乡村大量农作物秸秆做成秸秆煤（热值为2.4× J/kg）。秸秆媒燃烧释放出的热量有40%被水吸收。现把50kg、20℃的水升高到100℃需要吸收___________热量，需完全燃烧秸秆煤___________kg。

18.（2020·广西百色市·中考真题）如今太阳能热水器已走进了千家万户，某家庭太阳能热水器某天内接收太阳能的总热量为2.52×107J，使质量为80kg、初温为20℃的水温度升高到50℃，求：

(1)已知干木柴的热值为q＝1.2×107J/kg，若由燃烧干木柴来提供2.52×107J的热量需要完全燃烧多少千克干木柴？

(2)这天该太阳能热水器中的水吸收的热量是多少？[水的比热容为c＝4.2×103J/（kg·℃）]

(3)该太阳能热水器的效率是多少？