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九物上(RJ)第十四章 第十四章 小结与复习 PPT课件
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第十四章 内能的利用第十四章小结与复习内能的利用能量的转化和守恒热值热机1.热机(1)是利用内能________的机械。(2)工作原理:(3)内燃机:燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机;内燃机分为___________和___________两大类。做功汽油机柴油机化学能内能机械能燃烧做功吸气压缩做功排气内机械2.汽油机四冲程内燃机特点:每个工作循环飞轮转两圈,完成一次做功冲程。依靠飞轮的惯性完成吸气、压缩、排气冲程。3.汽油机与柴油机近年来,我国成功发射了自行研制的神舟系列载人飞船,将多位航天员送进太空。返回舱进入大气中时,天空划过一道耀眼的光迹,这实际上是通过_________的方式导致舱体内能急剧_________(填“增加”或“减少”),此过程与_________冲程(填序号)能的转化相同。做功增加B例1一台单缸四冲程柴油机飞轮的转速是1800 r/min,则柴油机每秒( )A.完成30个冲程,做功30次B.完成60个冲程,做功60次C.完成60个冲程,做功15次D.完成120个冲程,做功30次柴油机飞轮每转2圈完成4个冲程,做一次功。C例2热机的效率1. 热值:(1)定义:把某种燃料____________放出的_______与其_______之比,叫作这种燃料的热值,用符号________表示。(2)物理意义:热值在数值上等于1kg某种燃料_____________放出的热量。(3)单位(符号):________(固体、液体),________(气体)。(4)热值是燃料本身的一种属性,它只跟燃料的_______有关。质量完全燃烧热量J/kgJ/m3q完全燃烧种类 qmqV燃料完全燃烧放出的能量有用功(3) 提高热机效率的措施:①使燃料燃烧充分;②尽量减少各种热量损失;③注意保养,保证良好的润滑,减小摩擦;④采用先进技术和设备。质量为2 kg的某种物质温度从20 ℃升高到40 ℃时,吸收的热量是1.88×104 J,该物质的比热容是_________J/(kg·℃)。如果不考虑热量散失,需要完全燃烧____________kg干木材来提供热量。(q干木材=1.2×107 J/kg)4701.57×10-3例3泸州沱江六桥全程长4 km,桥面设计为双向8车道,中间预留了轻轨线路,于2018年1月通车。一辆小轿车做匀速直线运动通过全程,速度为50 km/h,受到的阻力恒为660 N,通过全程所需的时间为__________min,牵引力所做的功为______________J;若通过全程消耗了0.2 kg的汽油,汽油机的效率为______________。(已知热值q汽油=4.4×107 J/kg)4.82.64×10630%例4例5如图,燃料1与燃料2质量相同,如果要比较不同燃料的热值,应选择________两图进行实验;比较不同物质的比热容,应选__________两图进行实验,在比较不同物质的比热容时,得到液体a、b温度随时间变化如图丁所示,则液体_____的比热容较大。甲、乙乙、丙b1. 能量的转化在一定条件下,各种形式的能是可以相互________的。例如:摩擦生热,机械能转化为内能;水电站里水轮机带动发电机发电,机械能转化为电能等。2. 能量守恒定律能量既不会凭空________,也不会凭空________,它只会从一种形式________为其他形式,或者从一个物体________到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量____________。转化转化转移保持不变能量的转化与守恒消灭产生关于能量转化,下列说法错误的是( )A.电风扇工作时主要将电能转化为机械能B.能量无论是转移还是转化,能量的总量会逐渐减少C.发电机工作时主要将机械能转化为电能D.自行车运动员蹬车时,人体内的部分化学能转化为内能B例6实验探究:内能做功实验过程:在试管内装些水,用橡胶塞塞住试管口,用酒精灯加热至沸腾。实验现象:橡胶塞被冲出去,试管口出现“白雾”。实验分析:酒精燃烧是化学能转化为________能;酒精燃烧将水加热至沸腾,是通过_________的方式使水的内能增加;塞子受到水蒸气的压力冲出去,水蒸气的_______能转化为塞子的________能;水蒸气内能减少,温度降低,________形成小水滴。内热传递内机械液化1.关于燃料和热值,以下说法正确的是( )A.燃料热值与燃料的质量无关B.容易燃烧的燃料,热值一定大C.煤的热值大于干木柴的热值,燃烧煤放出的热量比燃烧木柴放出的热量一定多D.为了提高锅炉的效率,一定要用热值的燃料A2.为实现国家关于碳达峰”碳中和”目标,东风汽车集团研发了一款新型汽车。与某款汽车同样油耗和使用条件下,发动机工作时,尾气中汽油味"明显降低,动力更强劲。如图为其发动机某一冲程示意图,下列有关说法错误的是( )A.尾气汽油味"降低,表明汽油在汽缸中燃烧比较完全B.该冲程为做功冲程,内能转化为机械能C.汽油在汽缸内完全燃烧,发动机效率可达100%D.该发动机减少了碳排放,有利于节约能源和环境保护C3.在下列各种现象中,能量只发生转移而不发生转化的过程是( )A.冬天用手摸户外的铁棒时感觉很冷B.植物吸收太阳光进行光合作用C.烧水时,壶盖被顶起D.日光灯发光A 4.某品牌汽车以72km/h的速度匀速行驶时,仪表盘显示发动机转速是1800r/min,若做功冲程每次做功6000J,则下列有关该汽车发动机的说法错误的是( )A.每秒完成60个冲程B.每秒对外做功15次C.发动机提供的牵引力为4500ND.发动机的输出功率是80kWD 5.“可燃冰”热值是天然气的10倍,设天然气热值为4.2×107 J/kg,完全燃烧0.5 kg“可燃冰”放出的热量为____________J;若在不考虑热量损失的情况下,这些热量能使800 kg、45℃的水刚好达到沸点,则此时水的沸点是________℃,水面上方的气压________(选填“大于”“小于”或“等于”)1个标准大气压。2.1×108 107.5 大于 6.一辆小轿车质量为1.8 t,车轮与地面总接触面积为1 000 cm2,小轿车发动机的效率是20%,它在平直公路上匀速行驶时的牵引力为644 N(空气阻力不计,汽油热值q=4.6×107 J/kg,g取10 N/kg)。求:(1)该小轿车静止时对水平地面的压强;解:m=1.8 t=1.8×103 kg,小轿车的重力G=mg=1.8×103 kg×10 N/kg=1.8×104 N,对地面的压力F1=G=1.8×104 N,对地面的压强p=F1/S=1.8×104 N/(0.1 m2)=1.8×105 Pa。(2)该小轿车在平直公路上匀速行驶100 km消耗汽油的质量。小轿车匀速行驶100km牵引力做功W有=F2s=644N×100×103 m=6.44×107 J,轿车发动机做的总功W总=W有/η=6.44×107 J/20%=3.22×108 J,消耗汽油放出的热量Q放=W总=3.22×108 J,消耗汽油的质量m油=Q放/q=3.22×108 J/(4.6×107 J/kg)=7kg。
第十四章 内能的利用第十四章小结与复习内能的利用能量的转化和守恒热值热机1.热机(1)是利用内能________的机械。(2)工作原理:(3)内燃机:燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机;内燃机分为___________和___________两大类。做功汽油机柴油机化学能内能机械能燃烧做功吸气压缩做功排气内机械2.汽油机四冲程内燃机特点:每个工作循环飞轮转两圈,完成一次做功冲程。依靠飞轮的惯性完成吸气、压缩、排气冲程。3.汽油机与柴油机近年来,我国成功发射了自行研制的神舟系列载人飞船,将多位航天员送进太空。返回舱进入大气中时,天空划过一道耀眼的光迹,这实际上是通过_________的方式导致舱体内能急剧_________(填“增加”或“减少”),此过程与_________冲程(填序号)能的转化相同。做功增加B例1一台单缸四冲程柴油机飞轮的转速是1800 r/min,则柴油机每秒( )A.完成30个冲程,做功30次B.完成60个冲程,做功60次C.完成60个冲程,做功15次D.完成120个冲程,做功30次柴油机飞轮每转2圈完成4个冲程,做一次功。C例2热机的效率1. 热值:(1)定义:把某种燃料____________放出的_______与其_______之比,叫作这种燃料的热值,用符号________表示。(2)物理意义:热值在数值上等于1kg某种燃料_____________放出的热量。(3)单位(符号):________(固体、液体),________(气体)。(4)热值是燃料本身的一种属性,它只跟燃料的_______有关。质量完全燃烧热量J/kgJ/m3q完全燃烧种类 qmqV燃料完全燃烧放出的能量有用功(3) 提高热机效率的措施:①使燃料燃烧充分;②尽量减少各种热量损失;③注意保养,保证良好的润滑,减小摩擦;④采用先进技术和设备。质量为2 kg的某种物质温度从20 ℃升高到40 ℃时,吸收的热量是1.88×104 J,该物质的比热容是_________J/(kg·℃)。如果不考虑热量散失,需要完全燃烧____________kg干木材来提供热量。(q干木材=1.2×107 J/kg)4701.57×10-3例3泸州沱江六桥全程长4 km,桥面设计为双向8车道,中间预留了轻轨线路,于2018年1月通车。一辆小轿车做匀速直线运动通过全程,速度为50 km/h,受到的阻力恒为660 N,通过全程所需的时间为__________min,牵引力所做的功为______________J;若通过全程消耗了0.2 kg的汽油,汽油机的效率为______________。(已知热值q汽油=4.4×107 J/kg)4.82.64×10630%例4例5如图,燃料1与燃料2质量相同,如果要比较不同燃料的热值,应选择________两图进行实验;比较不同物质的比热容,应选__________两图进行实验,在比较不同物质的比热容时,得到液体a、b温度随时间变化如图丁所示,则液体_____的比热容较大。甲、乙乙、丙b1. 能量的转化在一定条件下,各种形式的能是可以相互________的。例如:摩擦生热,机械能转化为内能;水电站里水轮机带动发电机发电,机械能转化为电能等。2. 能量守恒定律能量既不会凭空________,也不会凭空________,它只会从一种形式________为其他形式,或者从一个物体________到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量____________。转化转化转移保持不变能量的转化与守恒消灭产生关于能量转化,下列说法错误的是( )A.电风扇工作时主要将电能转化为机械能B.能量无论是转移还是转化,能量的总量会逐渐减少C.发电机工作时主要将机械能转化为电能D.自行车运动员蹬车时,人体内的部分化学能转化为内能B例6实验探究:内能做功实验过程:在试管内装些水,用橡胶塞塞住试管口,用酒精灯加热至沸腾。实验现象:橡胶塞被冲出去,试管口出现“白雾”。实验分析:酒精燃烧是化学能转化为________能;酒精燃烧将水加热至沸腾,是通过_________的方式使水的内能增加;塞子受到水蒸气的压力冲出去,水蒸气的_______能转化为塞子的________能;水蒸气内能减少,温度降低,________形成小水滴。内热传递内机械液化1.关于燃料和热值,以下说法正确的是( )A.燃料热值与燃料的质量无关B.容易燃烧的燃料,热值一定大C.煤的热值大于干木柴的热值,燃烧煤放出的热量比燃烧木柴放出的热量一定多D.为了提高锅炉的效率,一定要用热值的燃料A2.为实现国家关于碳达峰”碳中和”目标,东风汽车集团研发了一款新型汽车。与某款汽车同样油耗和使用条件下,发动机工作时,尾气中汽油味"明显降低,动力更强劲。如图为其发动机某一冲程示意图,下列有关说法错误的是( )A.尾气汽油味"降低,表明汽油在汽缸中燃烧比较完全B.该冲程为做功冲程,内能转化为机械能C.汽油在汽缸内完全燃烧,发动机效率可达100%D.该发动机减少了碳排放,有利于节约能源和环境保护C3.在下列各种现象中,能量只发生转移而不发生转化的过程是( )A.冬天用手摸户外的铁棒时感觉很冷B.植物吸收太阳光进行光合作用C.烧水时,壶盖被顶起D.日光灯发光A 4.某品牌汽车以72km/h的速度匀速行驶时,仪表盘显示发动机转速是1800r/min,若做功冲程每次做功6000J,则下列有关该汽车发动机的说法错误的是( )A.每秒完成60个冲程B.每秒对外做功15次C.发动机提供的牵引力为4500ND.发动机的输出功率是80kWD 5.“可燃冰”热值是天然气的10倍,设天然气热值为4.2×107 J/kg,完全燃烧0.5 kg“可燃冰”放出的热量为____________J;若在不考虑热量损失的情况下,这些热量能使800 kg、45℃的水刚好达到沸点,则此时水的沸点是________℃,水面上方的气压________(选填“大于”“小于”或“等于”)1个标准大气压。2.1×108 107.5 大于 6.一辆小轿车质量为1.8 t,车轮与地面总接触面积为1 000 cm2,小轿车发动机的效率是20%,它在平直公路上匀速行驶时的牵引力为644 N(空气阻力不计,汽油热值q=4.6×107 J/kg,g取10 N/kg)。求:(1)该小轿车静止时对水平地面的压强;解:m=1.8 t=1.8×103 kg,小轿车的重力G=mg=1.8×103 kg×10 N/kg=1.8×104 N,对地面的压力F1=G=1.8×104 N,对地面的压强p=F1/S=1.8×104 N/(0.1 m2)=1.8×105 Pa。(2)该小轿车在平直公路上匀速行驶100 km消耗汽油的质量。小轿车匀速行驶100km牵引力做功W有=F2s=644N×100×103 m=6.44×107 J,轿车发动机做的总功W总=W有/η=6.44×107 J/20%=3.22×108 J,消耗汽油放出的热量Q放=W总=3.22×108 J,消耗汽油的质量m油=Q放/q=3.22×108 J/(4.6×107 J/kg)=7kg。
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