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1、第3课时热机与热值,考标解读)了解热机的工作原理。知道内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。从能量转化的角度认识燃料的热值。,思维导图),核心考点梳理)热机1利用_内能_做功的机械。2汽油机：燃料是汽油的内燃机。(1)吸气冲程：进气门_打开_，排气门_关闭_，活塞向_下_运动，_空气和汽油的混合物_进入汽缸。(2)压缩冲程：进气门和排气门_都关闭_，活塞向_上_运动，燃料混合物被压缩。内能_增加_、温度_升高_，把_机械_能转化为_内能_。(3)做功冲程：在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压气体。高温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。(4)排气冲
2、程：进气门保持_关闭_，排气门_打开_，活塞向_上_运动，把废气排出汽缸。3柴油机：燃料是柴油的内燃机。(1)吸气冲程：进气门_打开_，排气门_关闭_，活塞向_下_运动，_空气_进入汽缸。(2)压缩冲程：进气门和排气门_关闭_，活塞向_上_运动，缸内空气被压缩。内能_增加_、温度_升高_，即_机械_能转化为_内_能。(3)做功冲程：进气门_关闭_，排气门_关闭_，喷油嘴_喷油_，雾状柴油遇到热空气便立即_燃烧_起来，使活塞向_下_运动，_内_能转化为_机械_能。(4)排气冲程：进气门_关闭_，排气门_打开_，活塞向_上_运动，把废气排出汽缸。4汽油机和柴油机的每一个工作循环都分为_4_个冲程，
3、活塞往复运动_2_次，飞轮转_2_周，对外做功_1_次。吸气、压缩和排气冲程靠飞轮_惯性_完成，做功冲程是唯一对外做功的冲程。热值1定义：把某种燃料完全燃烧放出的热量与其_质量_之比，叫做这种燃料的热值。2单位：_J/kg_或_J/m3_。3公式：_Qmq_或_QVq_。热机效率1热机效率：热机工作时，用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。2公式：_100%_。3提高热机效率的方法有_减小机械转动部分的摩擦、使燃料充分燃烧_。,典例解析)【例1】(2016昆明中考)植物通过光合作用将太阳能转化为_能。资料显示，在地球上阳光充足的地方，1 m2的面积每年获得的太
4、阳能可达4.2109 J。这些能量相当于_kg焦炭完全燃烧放出的热量(焦炭的热值为3.0107 J/kg)。【解析】植物可以通过光合作用，将太阳能转化为化学能，储存起来；根据公式Qmq可得，焦炭的质量m140 kg。【答案】化学；140【例2】如图是汽油机一个工作循环的四个冲程，顺序排列正确的是()A甲乙丙丁 B乙丙甲丁C丁丙乙甲 D丁甲丙乙【解析】甲图排气门开启，活塞上行，排出废气，是排气冲程；乙图两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，将内能转化为机械能；丙图两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，将机械能转化为内能；丁图进气门开启，活塞下移，空气和汽油的混合物流入汽缸
5、，是吸气冲程。【答案】C【例3】(2015昆明中考)木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料，对它们取不同质量进行完全燃烧，得到了如表所示的数据：燃料的质量/g100200300400燃料完全燃烧放出的热量Q木柴/J1.31062.61063.91065.2106Q焦炭/J3.01066.01069.010612.0106Q木炭/J3.41066.810610.210613.6106(1)从表中的数据可以看出，相同质量的不同燃料，它们完全燃烧所释放的热量是_的；对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越_。(2)从表中的数据还可以看出，对于同一种燃料_和_的比值是不变的，这个不变的比值反映了燃料
6、本身的一种性质，物理学中把它称之为_，它是用来描述燃料完全燃烧时，释放热量能力大小的物理量。(3)完全燃烧0.01 m3的天然气放出的热量是_ J；如果这些热量完全用于加热水，可使_kg的水温度升高10 ；实际加热这些水所燃烧的天然气比上述要多许多，原因是用燃气灶烧水时，除了水吸收的热量外，一部分传给了盛水的容器，另外一部分传给了_(答一个即可)。q天然气4.2107 J/m3，c水4.2103 J/(kg)(4)在烧水过程中，人们关心的是燃烧天然气所放出的热量中有多少被水吸收，为了衡量水吸收的热量在完全燃烧天然气放出的热量中所占比例，物理学中引入_来描述，我们总是希望它的值越_越好。【解析】
7、(1)由表格中数据可知，完全燃烧质量相同的木柴、焦炭、木炭放出的热量不同；对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越多；(2)对于同一种燃料，完全燃烧放出的热量与燃料的质量成正比，即放出的热量与质量的比值不变；物理学中用热值表示燃料的这一特性；(3)完全燃烧0.01 m3的天然气放出的热量：Q放Vq0.01 m34.2107 J/m34.2105 J；由于Q吸Q放，由Qcmt得，水的质量：m10 kg；天然气完全燃烧放出的热量一部分被水吸收，还有一部分会被容器、空气吸收；(4)为了衡量水吸收的热量在完全燃烧天然气放出的热量中所占比例，物理学中引入的是热效率的概念，能量损失越少，热效率越高
8、，便能节约能源，减小对环境的破坏。【答案】(1)不同；多；(2)放出的热量；质量；热值；(3)4.2105；10；空气；(4)热效率；大【例4】(2017云南中考)可燃冰是一种新型能源，它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质，主要成分是甲烷，其开采是世界难题，据中央电视台2017年5月18日报道，我国可燃冰已试采成功，技术处于世界领先地位，用燃气锅炉烧水时，把质量为500 kg，初温为20 的水加热到100 ，共燃烧了12 m3天然气，已知水的比热容c水4.2103 J/(kg )，天然气的热值q4.2107 J/m3，可燃冰的热值为同体积天然气的160倍，求：(1)水吸收的热量。
9、(2)燃气锅炉烧水时的效率。(3)若换用可燃冰，应使用多少可燃冰。【答案】解：(1)水吸收的热量：Q吸cmt4.2103 J/(kg )500 kg(100 20 )1.68108 J；(2)天然气完全燃烧放出的热量：Q放Vq12 m34.2107 J/m35.04108 J；100%100%33.3%；(3)可燃冰的热值为同体积天然气的160倍，则可燃冰的热值：q可燃冰160 q1604.2107 J/m36.72109 J/m3，若换用可燃冰燃烧放出相同的热量，应使用可燃冰的体积：V可燃冰0.075 m3。答：(1)水吸收的热量为1.68108 J；(2)燃气锅炉烧水时的效率约为33.3%
10、；(3)若换用可燃冰，应使用0.075 m3的可燃冰。,随堂检测)1.下面是汽油机工作时的各个冲程示意图，其中将机械能转化为内能的是(B)2(2017白银中考)2016年8月，我国发射了全球首颗量子卫星，为了纪念墨子，这个全球首颗量子卫星被命名为“墨子号”，发射卫星的火箭常使用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢具有(D)A较小的密度B较大的比热容C较低的沸点 D较高的热值3如图是“长征六号”运载火箭发射场景，它首次采用了我国最新研制的大推力液氧煤油发动机。下列说法正确的是(C)A煤油燃烧得越充分，其热值就越大B燃气对火箭做功，燃气的内能会增加C高温高压的燃气推动火箭升空把内能转化成机械能D使用煤
11、油作燃料，是因为它是可再生能源4(2017黑龙江中考)下列关于能量转化和转移现象的说法中，正确的是(C)A蓄电池充电时，化学能转化为电能B暖瓶塞跳起时，机械能转化为内能C用热水袋取暖时，内能发生了转移D电动机工作时，机械能转化为电能5在质量为0.5 kg的铁锅中放入5 kg水，把这锅水从20 加热到90 的过程中燃烧了0.2 kg的酒精c铁0.46103 J/(kg)，酒精的热值是3107 J/kg，求：(1)水和铁锅吸收的热量。(2)酒精完全燃烧时放出的热量。(3)在此过程中所用炉子的效率。解：(1)水吸收的热量：Q水吸c水m水t4.2103 J/(kg)5 kg(90 20 )1.4710
12、6 J；铁锅吸收的热量：Q铁吸c铁m铁t0.46103 J/(kg)0.5 kg(90 20 )1.61104 J；(2)酒精完全燃烧放出的热量：Q放mq0.2 kg3107 J/kg6106 J；(3)此过程中所用炉子的效率：100%24.5%。答：(1)水和铁锅吸收的热量分别为1.47106 J、1.61104 J；(2)酒精完全燃烧时放出的热量为6106 J；(3)在此过程中所用炉子的效率为24.5%。6随着经济水平的不断提高，小汽车越来越多地走进了我市普通百姓家。如表为小明同学家小汽车的有关数据。小汽车的总质量1 500 kg小汽车的额定功率50 kW汽车轮胎与地面接触的总面积0.1
13、m2100 km耗油量8 L水箱中装满水的质量2.5 kg汽油的密度0.71103 kg/m3求：(1)某次行驶中，若水箱中水的温度升高20 ，则水吸收多少热量？(2)假若小汽车发动机的效率为30%，该小汽车在水平路面上以额定功率匀速直线行驶0.5 h，此过程中小汽车消耗的汽油质量是多少？(汽油的热值为4.6107 J/kg，g取10 N/kg)解：(1)水吸收的热量：Q吸cm(tt0)4.2103 J/(kg)2.5 kg20 2.1105 J；(2)由P可得，小汽车以额定功率匀速直线行驶0.5 h牵引力所做的功：WPt5104 W0.53 600 s9107 J由100%可得，消耗汽油完全燃烧释放的热量：Q放3108 J，由Q放mq可得，需要消耗的汽油：m6.52 kg。答：(1)水吸收的热量为2.1105 J；(2)此过程中小汽车消耗的汽油约是6.52 kg。6
