17热机能源与可持续发展

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第17讲 热机,能源与可持续开展,1,第17讲 热机 能源与可持续开展,考点,53,热机,考点自主梳理与热身反应,1,热机原理,通过燃烧把燃料的,_,能转化为,_,能，再通过,做功把,_,能转化为,_,能。,2,工作过程,热机的一个工作循环由,_,、,_,、,_,、,_,四个冲程组成。在四个冲程中，只有,_,冲程是燃气对外做功，将,_,能转化为,_,能，其,化学,内,内,机械,吸气,压缩,做功,排气,做功,内,机械,2,他三个冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的,_,来完成。一个工作循环中，曲轴、飞轮转动,2,周，,活塞往复运动,2,次，对外做功,_,次。,3,热机效率,(1),定义：用来做,_,的那部分能量与燃料,_,燃烧放出的能量之比。,第17讲 热机 能源与可持续开展,惯性,1,有用功,完全,3,考点,54,以热机为载体的力、热综合计算,第17讲 热机 能源与可持续开展,4,热量,第17讲 热机 能源与可持续开展,有用功,5,考点,55,能量的转化与守恒,第17讲 热机 能源与可持续开展,1,常见能的转化,(1),摩擦生热：,_,能转化为,_,能。,(2),发电机：,_,能转化为,_,能。,(3),电动机：,_,能转化为,_,能。,(4),光合作用：,_,能转化为,_,能。,(5),燃料燃烧：,_,能转化为,_,能。,2,能量守恒定律,(1),内容：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，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，,机械,内,机械,电,电,机械,光,(,太阳,),化学,化学,内,转化,转移,6,第17讲 热机 能源与可持续开展,能量的总量,_,。,(2),说明：能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的,定律之一，也是人们认识自然、利用自然和保护自然,的有力武器。,能量的转化和转移是有,_,的。,保持不变,方向性,7,考点56能源与可持续开展,第17讲 热机 能源与可持续开展,1,能源分类,(1),按能源的来源可分为一次能源,(,如太阳能、风能、,水能等,),和二次能源,(,如电能等,),。,(2),按能源可否再生可分为可再生能源,(,如风能、水能,等,),和不可再生能源,(,如化石能源、核能等,),。,(3),化石能源是指煤、石油、天然气等。,2,核能,(1),获得途径：重核,_,和轻核,_,两种方式。,(2),核能利用,(,如图,17,1,所示,),裂变,聚变,8,第17讲 热机 能源与可持续开展,核电站能量转化过程：核能,_,电能。,3,太阳能,(1),来源：,_,在超高温下发生,_,，释放,出的巨大能量以光和热的形式向四周辐射。,(2),直接利用的方式：一是用集热器把水等物质加热，,如太阳能热水器等；二是用太阳能电池把太阳能转化,为电能。,内能,机械能,氢原子核,聚变,9,第17讲 热机 能源与可持续开展,A,做功冲程内能转化为机械能,压缩冲程机械能转化为内能,B,压缩冲程内能转化为机械能,做功冲程机械能转化为内能,C,做功冲程机械能转化为内能,压缩冲程内能转化为机械能,D,压缩冲程机械能转化为内能,做功冲程内能转化为机械能,【,答案,】D,10,第17讲 热机 能源与可持续开展,2【2013聊城】目前，我们使用的主要能源有：石油、,天然气、煤、核能、太阳能等，它们中属于可再生能源,的是_。核能的产生有核裂变和核_,两种方式。,3【2013泰安】某电热壶铭牌上标有“220V 1000 W,字样，当其正常工作时，把质量为2kg，温度为30的,水加热到80，用时10 min。加热过程中，水吸收的热,量是_J，电热壶烧水的效率是_。,c水4.2103 J/(kg),太阳能,聚变,3.4.210,5,70%,11,考向互动探究与方法归纳,A,【解析】根据进气门、排气门的开、关情况和活塞的运动方向来判断。压缩冲程的特点是进气门、排气门关闭，活塞向上运动。应选A。,第17讲 热机 能源与可持续开展,例,1,【2013,南京,】,如图,17,3,所示是内燃机的四个冲程，其中属于压缩冲程的是（）,12,第17讲 热机 能源与可持续开展,冲程的判断方法：一看气门，进气门翻开为吸气冲程，排气门翻开为排气冲程；二看活塞运动方向，两气门均关闭时，活塞向上运动为压缩冲程，活塞向下运动为做功冲程。,13,2【2013盐城】以下利用不可再生能源发电的是(),A风电场B水电站,C热电厂 D光伏电站,3【2013德州】以下有关热和能的说法中正确的选项是(),A物体内能增大，一定从外界吸收热量,B汽油机在做功冲程中把机械能转化为内能,C物体的温度越高，分子无规则运动越剧烈,D燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多,4【2013郴州】我国随着航天事业开展的需要，正在研制,大功率液氢发动机。这种发动机主要是因为氢具有(),A较小的密度 B较大的比热容,C较高的热值 D较低的沸点,C,第17讲 热机 能源与可持续开展,C,C,14,5【2013安徽】关于能量及能量之间的转化，以下说法正确,的是(),A火山具有内能，冰山不具有内能,B火箭在加速上升时，机械能保持不变,C拦河大坝使水位升高，增加了水的重力势能,D坠落的陨石在空中划过一道亮光时，内能转化为机械能,C,第17讲 热机 能源与可持续开展,【,解析,】,任何物体在任何状态下都具有内能；火箭在加速上升时，机械能增加；拦河大坝使水位升高，增加了水的重力势能；坠落的陨石在空中划过一道亮光时，机械能转化为内能。,15,6【2013资阳】以下有关物质和能的说法中，错误的选项是,(),A一次能源指的是自然界中存在的，能被人们直接利用,的能源,B地震发生时释放出巨大的能量使山体滑坡，是重力势,能转化为动能,C跟电子的质量相等的质子和中子挤在原子中心，构成,非常小的原子核,D能量的转化和转移都是有方向性的,C,第17讲 热机 能源与可持续开展,16,7【2013郴州】核电站是由反应堆、汽轮机、发电机三,局部组成。在核电站发电过程中，能量转化顺序正确的,是(),A核能机械能内能电能,B核能内能机械能电能,C内能核能机械能电能,D电能机械能内能核能,B,第17讲 热机 能源与可持续开展,17,8【2013娄底】2013中国国际节能减排展览会于2013年3,月21日在北京召开，提倡低碳工业、低碳建筑、低碳交,通、低碳生活，走可持续开展之路。以下的做法符合,“低碳生活要求的是(),A若有可能，出行时尽量使用自行车,B废电池随便丢弃,C为了方便而使用一次性塑料袋,D大力开展以煤为燃料的火力发电,A,第17讲 热机 能源与可持续开展,18,9【2013福州】“PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微,米的颗粒物，吸入后会进入血液对人体造成危害。福州,市为了保护宜居环境，今年已开始PM2.5的监测。以下,措施中会使空气中PM2.5污染增大的是(),A不控制汽车尾气的排放,B提倡使用太阳能设备,C开展核电代替局部煤发电,D禁止在户外燃烧垃圾,A,第17讲 热机 能源与可持续开展,19,10【2013淮安】汽车在刹车过程中，因摩擦将_能转,化为地面、轮胎和空气的_。转化后，这些能将,无法再自动转化为使汽车行驶所需要的能量，这种现象说,明能量的转化具有_性；在能量的转化或转移过程,中，能的总量保持_。,11【2013郴州】神十问天，再探苍穹。神十返回地面的过程,中与大气层剧烈摩擦，使舱体温度升高，这是机械能转化,为_能；同时，舱体外表有一特殊涂层，能由固体,直接变为气体，并吸收大量热量，以保护航天员平安。这,种涂层的物态变化过程叫_。,第17讲 热机 能源与可持续开展,机械,内能,方向,不变,内,升华,20,13酒精(C2H5OH)是一种清洁能源，它属于_(选填“一,次或“二次)能源。酒精的热值为3.0107J/kg，2kg,酒精完全燃烧放出的热量为_J。,第17讲 热机 能源与可持续开展,【,解析,】,酒精通常是由粮食等经发酵制取的，属于二次能源；燃烧酒精释放的热量：,Q,mq,2 kg3.010,7,J/kg,610,7,J,。,二次,610,7,21,第17讲 热机 能源与可持续开展,三、计算题,14,【2013,连云港,】,随着人们生活水平的提高，越来越多的家庭,采用“水地暖”进行取暖。其原理是：在房间地面装饰层下铺,设散热管道，通过管道内的热水散热提高室温。当供水温度,为,45,时，单位面积的散热功率与地面装饰层材料、散热管,材料的对应关系见下表：,90.0 W/m,2,96.9 W/m,2,125.7 W/m,2,聚丁烯,(PB),93.5 W/m,2,103.5 W/m,2,136.6 W/m,2,聚乙烯,(PE,RT),木地板,塑料,陶瓷,散热管材料,地面装饰,层材料,22,第17讲 热机 能源与可持续开展,(1),若该地暖系统的总水量为,210,3,kg,，将全部的水从,5,加热至,45,，水至少需要吸收多少热量？,c,水,4.210,3,J/(kg),【,答案,】3.3610,8,J,【,解析,】,(1),水吸收的热量,Q,cm,(t,t,0,),4.210,3,J/(kg)210,3,kg(45,5),3.3610,8,J,。,23,第17讲 热机 能源与可持续开展,(2),某家庭木地板的面积为,80m,2,，散热管材料为聚丁烯,(PB),，供水温度为,45,，则该供暖系统每小时的散热量为多少焦耳？,【,解析,】,由表可知，散热管材料为聚丁烯,(PB),、供水温度为,45,时，木地板的散热功率是,90W/m,2,，则面积为,80 m,2,的木地板每小时的散热量为：,Q,PSt,90W/m,2,80m,2,3600s,2.59210,7,J,。,【,答案,】2.59210,7,J,24,第17讲 热机 能源与可持续开展,(3)“,水地暖”散热量除与散热时间、面积有关外，你认为还与哪些因素有关？请至少写出两点。,【,答案,】,地面装饰层材料、散热管材料、装饰层厚度、供水温度、管间距离等,25,2在倡导“节能环保“低碳生活的今天，人类非常重视新能,源的开发和利用，以下能源中属于新能源的是(),A煤 B石油,C太阳能 D天然气,C,第17讲 热机 能源与可持续开展,26,