江苏省大丰市中考物理 第25课时 热机燃料的热值复习课件

第十一章 机械能和内能第25课时 热机 燃料的热值1. 知道热值的概念，会查热值表.2. 了解热机的工作原理；知道汽油机的基本结构及其工作 过程；认识热机效率.课时目标知识梳理1. 热机是将燃料燃烧产生的高温高压燃气的_能转化为_能的装置.2. 在汽油机的压缩冲程中， _能转化为_能；在做功冲程中， _能转化为_能.3. 在汽油机一个工作循环中，活塞往复运动_次，曲轴转动_周，对外做功_次.4. 燃料燃烧将_能转化为_能.5. 燃料_燃烧放出的热量与燃料的_之比，叫作这种燃料的热值.热值的单位是_.对于气体燃料，人们通常用_ 作单位.6. 质量为m的燃料完全燃烧放出的热量可用公式_ 来表示.7. 转化为_的能量与_完全燃烧后所释放出的能量之比叫作热机效率.计 算公式是_.机械内机械内内机械两两一化学内完全质量J/kgJ/m3Q放=mq有用功燃料W=100%Q有用放考点一考点一 热机热机1. （2017威海）如图是四冲程汽油工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在_冲程，当燃料混合在汽缸内燃烧时将_能转化为内能.典例设计2. 一台单缸4冲程柴油机飞轮的转速是1800r/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C压缩化学考点二考点二 燃料的热值燃料的热值 热量的计算热量的计算3. (2017六盘水)量子通信是目前世界最安全的通信，2016年8月16日，世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”，在我国酒泉卫星发射中心用“长征二号丁”运载火箭成功发射升空，火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料_的特性，火箭加速上升过程中机械能_ (增大/不变/减小).典例设计增大热值大4. （2017江阴二模）在比较不同燃料热值的实验中，小明利用与图示完全相同的两套实验装置，分别在燃烧皿中放入质量相同的燃料甲和燃料乙，点燃加热质量都为100g和初温都为20的水，加热燃烧相同时间后，发现用甲加热后的水温度为30，另一杯水温度为24.此过程水的内能 _（增大/减小），此时_（能/不能）说明甲的热值较大，理由是_.典例设计不能增大相同时间内，不同燃料燃烧的质量可能不相等5. (2017聊城)2017年5月18日，中国科学家首次在南海试采可燃冰取得圆满成功，实现了我国天然气水合物开发的历史性突破.可燃冰清洁无污染，储量巨大，是一种非常理想的新型能源.可燃冰的热值很大，是天然气热值的10倍以上，若按15倍计算，则：c水=4.2103J/(kg)，天然气的热值q天然气=7.0107J/m3(1) 体积为0.01m3的可燃冰完全燃烧放出的热量为多少？(2) 若这些热量的90%被质量为100kg的水吸收，则水升高的温度是多少？典例设计解：（1） 由题意可得，可燃冰的热值q可燃冰=15q天然气=157.0107J/m3= 1.05109J/m3，0.01m3“可燃冰”完全燃烧放出的热量Q放=Vq可燃冰= 0.01m31.05109J/m3=1.05107J典例设计（2） 由= 100%得被水吸收的热量Q吸=Q=90%1.05107J=9.45106J，由Q吸=cmt可得，水升高的温度t= =22.5QQ吸放c mQ吸水639.45 10 J4.2 10 J/ kg100kg（）考点三考点三 热机效率热机效率6. （2017江阴）汽油发动机每一个工作循环活塞经历四个冲程，带动曲轴转动两圈.一台汽油机，活塞面积是50 cm2，活塞行程是25 cm，做功冲程燃气产生的平均压强为8105 Pa，若飞轮的转速是2000 r/min，效率为30%，则：（1） 做功冲程中，燃气对活塞的平均压力是多少？（2） 做功冲程中，平均压力做多少功？（3） 汽油机在1h内要消耗多少汽油？（汽油的热值为4.6107 J/kg）典例设计解：（1） 燃气对活塞的平均压力F=pS=8105 Pa5010-4 m2=4000 N（2） 做功冲程中，平均压力做的功W=Fs=4000 N2510-2 m=1000 J（3） 因飞轮的转速是2000r/min，即飞轮1min转2000r，对外做功1000次，所以，1h内汽油机对外做功601000=60000次，汽油机在1h内做的总功W总=600001000J=6107J，由= 100%可得，汽油完全燃烧放出的总能量Q放= = =2108J，由Q放=mq得，完全燃烧汽 油的质量m= = 4.35kg当堂反馈QW放W总76 10 J30%Qq放872 10 J4.6 10 J / kg1. (2017苏州)电火花发生器点燃塑料盒内的酒精气体能将盒盖喷出很远(如图).此过程中的能量转化方式与汽油机的_冲程相似.实验时在盒内滴入210-4 kg的酒精，这些酒精完全燃烧放出的热量是_ J.(q酒精=3107 J/kg)当堂反馈6000做功2. 某同学用图示装置测量酒精热值.他在烧杯中加入300 g水，调好装置后，加热使水温升高50 ，水需要吸收的热量为_J，他测得此过程中消耗了6 g酒精，利用酒精燃烧放出的热量与水吸收的热量相等，算得酒精热值q_J/kg，他查表得到q酒精3.0107 J/kg，发现两者偏差较大，你认为其中的原因可能是_ _(写出一条原因即可).当堂反馈6.31041.05107 酒精燃烧时不一定完全燃烧，酒精燃烧时释放的热量不能完全被水吸收3. （2017芜湖一模）内燃机汽缸中的燃料燃烧产生的高温高压气体通过_的方式将内能转化为机械能.该汽油机每秒完成40个冲程，则飞轮的转速为_ r/min.当堂反馈4. (2017烟台)如图所示是汽油机工作时的四个冲程，其中属于做功冲程的是( )BACDC做功12005. (2017宜昌)航空母舰上的飞机起飞时，由于跑道距离有限，可采用蒸汽弹射来帮助飞机迅速达到起飞所需要的速度，我国正在加紧研制这项技术力争在后续的航母中投入使用，蒸汽弹射是将水蒸气的内能转化为飞机的动能，转化效率约为9%，对于蒸汽弹射，以下说法正确的是( )A. 功率大、效率高 B. 功率大、效率低C. 功率小、效率高 D. 功率小、效率低当堂反馈B6. 一辆氢气动力试验汽车的质量为1.5103 kg，10 min内汽车在平直路面上匀速行驶了1.2104 m，消耗了0.15 kg的氢气.此过程汽车发动机产生的牵引力为1.0103 N，行驶时汽车轮胎与地面接触的总面积为0.1 m2.求：（氢气的热值取1.4108 J/kg，g取10 N/kg）（1） 汽车对地面的压强.（2） 牵引力做功的功率.（3） 汽车发动机的效率.当堂反馈解：（1） 汽车对水平地面的压力F=G=mg=1.5103 kg10 N/kg=1.5 104 N，对水平地面的压强p= = =1.5105 PaFS421.5 10 N0.1 m（2） 牵引力所做的功W=F牵s=1.0103N1.2104m=1.2107J,牵引力做功的功率P= = =2104W （3） 氢气完全燃烧放出的热量Q放=mq=0.15kg1.4108J/kg=2.1107J，汽车发动机的效率= 100%= 100%57.1%当堂反馈BWt71.2 10 J10 60 sWQ放771.2 10 J2.1 10 J