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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/kg,J/m3,Q放=mq,有用功,燃料,考点一热机,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,考点二燃料的热值热量的计算,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？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=22.5,考点三热机效率,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50cm2，活塞行程是25cm，做功冲程燃气产生的平均压强为8105Pa，若飞轮的转速是2000r/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4.6107J/kg）,典例设计,解：（1）燃气对活塞的平均压力F=pS=8105Pa5010-4m2=4000N（2）做功冲程中，平均压力做的功W=Fs=4000N2510-2m=1000J,（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,1.(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210-4kg的酒精，这些酒精完全燃烧放出的热量是_J.(q酒精=3107J/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300g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6g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3.0107J/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,6.3104,1.05107,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(),B,A,C,D,C,做功,1200,5.(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,B,6.一辆氢气动力试验汽车的质量为1.5103kg，10min内汽车在平直路面上匀速行驶了1.2104m，消耗了0.15kg的氢气.此过程汽车发动机产生的牵引力为1.0103N，行驶时汽车轮胎与地面接触的总面积为0.1m2.求：（氢气的热值取1.4108J/kg，g取10N/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=1.5103kg10N/kg=1.5104N，对水平地面的压强p=1.5105Pa,（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,B,
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