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1、内能利用热机热机效率一、基本概念1比热容：单位质量的某种物质，温度升高（或降低）1C所吸收（或放出）的热能叫做这种物质的比热容。(1)单位：焦/(千克摄氏度)、J/(kgC)。(2)物理意义：c水=4.2103 J/(kgC)表示：1kg的水温度升高1C所吸收的热量为4.2103 J。(3)同种物质的比热容相同，不同物质的比热容一般不同，比热容是物质的一种物理属性。(4)热量的计算公式： ，2燃料的燃烧值：燃烧值是燃料的特性，不是所有物质都具有的特性。它反映的是燃料燃烧过程中所释放热量本来大小的物理量。(1)意义：表示相同质量的燃料完全燃烧时放出的热量不同。(2)燃料燃烧发热计算公式：Q=mq
2、， m为燃料质量，q为热值。单位为J/kg（焦每千克）3内燃机：把燃料燃烧时释放的内能转变为机械能的装置叫做热机。燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机叫做内燃机，最常见的是汽油机和柴油机。4汽油机工作过程：(1)吸气冲程：进气门打开，排气门关闭；活塞由上端向下运动；汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。当活塞运动到气缸的最下端时，进气门关闭。此过程中无机械能变化。(2)压缩冲程：进气门和排气门都关闭；活塞由气缸的最下端向上运动；燃料混合物被压缩，混合气体的压强增大，温度升高。此过程中机械能转换成内能。(3)做功冲程：进气门和排气门都关闭；火花塞产生火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的
3、燃气，推动活塞由上向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。此过程中内能转换成机械能。(4)排气冲程：进气门关闭，排气门打开；活塞由下向上运动；废气排除气缸。为下一个循环最好准备。此过程中无机械能变化，活塞的惯性使汽油机进入下一个循环。(1)吸气冲程(2)压缩冲程(3)做功冲程(4)排气冲程热机效率：热机转变为有用功的能量与燃烧完全燃料释放的能量的比值成为热机效率。即二、例题精讲【例1】（2004广安）质量为2kg、温度为25的水，吸收1.68105J的热量后，温度升高到多少度？水的比热容 c=4.2103J/（kg）考点：热量的计算1561964解答：水吸收的热量：Q吸=cmt=cm（tt0）即：1
4、.68105J=4.2103J/（kg）2kg（t25）解得：t=45答案：水的温度升高到45【测试题】（2013贵港）某太阳能热水器中装有质量为120kg的水，在阳光的照射下，该热水器中水的温度从10升高到60，求这些水吸收的热量是_107J水的比热容为4.2103J/（kg）？水吸收的热量：Q吸=cm（tt0）=4.2103J/（kg）120kg（6010）=2.52107J故答案为：2.52【例2】质量相等，初温相同的铜、铁、铝三种物质，放出相等的热量后，终温的高低是（已知c铝c铁c铜）()A铜最低B铁最低C铝最低D都相同考点：热量的计算1561964解答：解：c铝c铁c铜，质量和初温都
5、相等，Q放相同，则由Q放=cmt知，铜的t比铁的t大，铁的t又比铝的t大，即铜的末温低，铁的末温最高答案：A【测试题】已知 C水C煤油C干泥土，如果让质量、初温相同的水、煤油、干泥土吸收相同的热量，那么末温最高的是()A水B煤油C干泥土D末温相同Q吸=cmt，c水c煤油c干泥土，m相同，t水t煤油t干泥土，三者的初温相同，三者的末温：t水t煤油t干泥土故选C【例3】已知铜的比热容是铅的比热容的3倍，质量相等的铜块和铅块，吸收相同的热量后互相接触则下列说法中正确的是()A铜块一定向铅块传热B铅块不可能向铜块传热C铜块可能会向铅块传热D铅块和铜块之间一定有热传递考点：热量的计算；热传递156196
6、4解答：由公式Q吸=cmt可知，t=，铜块和铅块的质量和吸收的热量相同，铜的比热容是铅的比热容的3倍，铜块升高的温度值是铅块升高的温度值的；由于不知道初温是否相同，所以铜快和铅块的末温大小关系不能确定；存在下列三种可能：如果铜块的末温高于铅块的末温，热量从铁块传向铅块如果铜块的末温低于铅块的末温，热量从铅块传向铁块如果铜块的末温等于铅块的末温，二者之间将不发生热传递由此判断选项A、B、D的说法错误，选项C的说法正确答案：C【测试题】初温和质量都相同的铜块和铁块，吸收相同的热量后，将它们相互接触，则()A它们之间不发生热传递B热由铜块传给铁块C热从铁块传给铜块D无一定规律Q吸=cmt，铜块和铁块
7、质量相同，吸收的热量相同，比热容大的物体，升高的温度少；c铁c铜，铁块升高的温度少，又铜块和铁块初温相同，铁块的末温低，铜块的末温高，二者接触，热量将从铜块向铁块传递故选B【例4】（2007兰州）初温相同的铁块，甲的质量是乙的2倍，使它们分别放出相同的热量后立即接触，则()A热量从甲传到乙B热量从乙传到甲C甲、乙之间无热传递发生D温度由甲传到乙考点：热量的计算；热传递1561964解答：解：材料相同，初温相等，甲的质量是乙的2倍，Q放相同，则由Q放=cmt知，乙的t比甲的t大，即甲的末温高，热量由甲传向乙答案：A【测试题】原来温度相同的甲乙两块铜块，m甲=2m乙，现将它们分别加热，使它们吸收相
8、同的热量，然后充分接触，下列说法正确的是()A温度由乙传给甲B热量由甲传给乙C温度由甲传给乙D热量由乙传给甲m甲=2m乙，初温都相等，Q吸相同，则由Q吸=cmt知，t甲=t乙，即甲的末温低故选D【例5】（2006朝阳区二模）甲、乙两物体的质量之比为2：1，比热容之比为3：2，它们升高的温度之比为2：3，则它们吸收的热量之比为()A2：1B1：2C9：2D2：9考点：热量的计算1561964解答：甲吸收的热量：Q甲=c甲m甲t甲，乙吸收的热量：Q乙=c乙m乙t乙，所以， 答案：A【测试题】（2003永州）同种物质构成的甲、乙两物体，它们的质量之比是2：1，吸收的热量之比是1：2，则它们升高的温度
9、之比是()A1：4B1：1C4：1D2：1Q吸=cmt，两物体升高的温度之比：故选A【例6】（2007乐山）三口之家分别单独使用不同燃料时的平均月消耗量分别为：干木柴约150kg，无烟煤约50kg，煤气约30kg，天然气约15kg，这四种燃料中哪一种的热值最高？()A干木柴B无烟煤C天然气D煤气考点：燃料的热值1561964解答：单独使用不同燃料时放出的热量是相同的，根据公式Q=mq可知，在放出热量相同时，热值和燃烧燃料的质量成反比，因为燃烧天然气的质量最小，所以其热值最高答案：C【测试题】燃烧2kg某种燃料放出3.6107J的热量，则这种燃料的热值为()A1.8107JB3.6107JC7.
10、2107JD以上都不正确燃烧2kg某种燃料放出3.6107J的热量，由于没有说明燃料完全燃烧，所以无法计算燃料的热值故选D【例7】（2009临沂）2009年4月15日零时16分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，成功将第二颗北斗导航卫星送入预定轨道“长征三号丙”运载火箭采用液态氢做为火箭的燃料，原因是液态氢具有()A较大的热值B较低的沸点C较大的比热容D较高的凝固点考点：燃料的热值1561964解答：运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量答案：A【测试题】（2008宜昌）煤炭是一种重要能源区别优劣煤的质量最科学的
11、办法是检测下列物理量中的()A比热容B密度C热值D温度单位质量的煤完全燃烧时所释放出的热量越大，说明该煤的热值越大，即是优质煤炭故选C【例8】一台效率为40%的柴油机，当输出3.44107J有用功时，消耗的柴油质量是多少？()（柴油的热值是4.3107J/kg）A0.8kgB2kgC0.32kgD2.8kg考点：热机的效率；功的计算1561964解答：，柴油机工作消耗的总能量（柴油完全燃烧放出的热量）；Q放=mq，消耗柴油的质量：答案：B【测试题】一台柴油机，一定质量的柴油完全燃烧时，放出了7.5108 J的热量，其中有4.5108J的能量以各种形式损失掉了，可知该柴油机的效率是()A30%B
12、40%C48%D60%柴油机有效利用的能量为：E有用=7.5108J4.5108J=3.0108J该柴油机的效率为： 故选B【例9】（2008泉州）小星用燃气灶将质量为2kg，温度为25的水加热到100，则水需要吸收多少热量？该燃气灶的热效率是25%，则加热这些水需要燃气多少千克？水吸收的热量是 ，需要燃气 （燃气的热值是4.5107J/kg）考点：比热容的概念；能量利用效率；热量的计算；燃料的热值1561964解答：（1）水吸收的热量Q吸=cm1（tt0）=4.2103J/（Kg）2Kg（10025）=6.3105J（2）燃气完全燃烧时放出的热量；燃气的质量答案：水吸收的热量是6.3105J
13、，需要燃气0.056kg【测试题】（2010盐城）用煤气灶把1kg、初温为20的水烧到70，消耗了10g煤气则：（1）水吸收的热量为 105J（2）煤气完全燃烧放出的热量为 105J（煤气的热值为4.2107J/kg）（3）煤气灶烧水的效率为 %（1）根据吸热公式水吸收的热量为Q吸=cmt=4.2103J/kg1kg（7020）=2.1105J，（2）已知：m=10g=1102kg，煤气完全燃烧放出的热量为Q放=mq=1102kg4.2107J/kg=4.2105J，（3）煤气灶烧水的效率为=100%=100%=50%故答案2.1；4.2；50【例10】（2013漳州）在四冲程汽油机工作过程中，将内能转化成机械能的冲程是()A吸气冲程B压缩冲程C做功冲程D排气冲程考点：内燃机的四个冲程1561964解答：在做功冲程中，两个气门关闭，活塞下行带动曲轴转动做功，气体内能转化为机械能答案：C【测试题】（2013邵阳）多数汽油机是由四个冲程不断循环来保证连续工作的其中，完成将汽油燃烧产生的废气排出气缸的冲程是
