机械能与内能的相互转化2Word文档下载推荐.docx
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4.在“比较质量相等的不同燃料充分燃烧时放出的热量”的活动中,小明发现分别使5g的酒精和5g的碎纸片充分燃烧后,各自被它们加热的100g、25℃的水的温度分别上升到80℃和45℃,这说明()
A.酒精比热容比碎纸片的比热容小
B.酒精含有的热量比碎纸片大得多
C.酒精的内能比碎纸片内能大得多
D.酒精的热值比碎纸片的热值大
5.如下图是内燃机的某冲程工作示意图,以下改变内能方式与此相同的是()
A.烤火取暖
B.搓手取暖
C.向手“呵气”取暖
D.用热水袋取暖
6.下列有关热机的说法正确的是()
A.内燃机的冷却液需要用比热容较大的物质
B.内燃机的做功冲程是机械能转化为内能的过程
C.汽油机消耗的汽油可循环使用,是取之不尽的能源
D.热机的使用缓解了城市的热岛效应
7.内燃机工作过程中,关于能量转化的下列说法中错误的是()
A.燃料燃烧时将化学能转化为燃气的内能
B.在压缩冲程中将飞轮的机械能转化为燃气的内能
C.在做功冲程中将燃气的内能转化为飞轮的机械能
D.在压缩冲程中将燃气的内能转化为飞轮的机械能
8.实验装置如图所示,加热试管使水沸腾。
对观察到的现象分析正确的是()
A.玻璃管口冒出“白气”是汽化成的水蒸气
B.加热使水升温是通过做功的方式改变水的内能
C.小叶轮的转动说明永动机是可以实现的
D.小叶轮转动,水的内能转化为叶轮的机械能
9.历史上热机的出现曾标志着人类利用能源的巨大进步,早期的蒸气机是将水加热到高温,利用高温高压蒸气推动机器转动的,与现在的内燃机相比,蒸气机的效率较低,除了机械制造的技术因素外,还有一个重要的原因是()
A.内燃机所用燃料的热值高
B.内燃机的功率大
C.蒸气机工作过程不符合能的转化规律
D.蒸气机工作时水蒸气带走了相当一部分能量
10.如图所示是四冲程汽油机的其中一个冲程的剖面图,下列说法正确的是()
A.该冲程是压缩冲程
B.该冲程中活塞向上运动
C.该冲程是内能转化为机械能的过程
D.该冲程是机械能转化为内能的过程
二、填空题
11.在建设施工中,我们经常看见工人用切割机切割水泥路面,工人师傅在施工时要不断向锯片上浇水,否则会很快损坏锯片(如图所示),这是由于锯片在切割路面时不断,使锯片的内能增加,温度升高。
向锯片浇水,是通过的方式使其内能减少,温度降低。
12.甲图是生活中常用的热水瓶,当注入一定量的热水后,立即盖上软木塞,有时软木塞会跳起来,这一过程瓶内气体通过改变了内能。
乙图是四冲程汽油机的工作示意图,其中图(选填符号)所示的冲程也发生同样的能量变化。
13.如图所示是演示点火爆炸的实验装置,按动电火花发生器的按钮,点燃盒内酒精,盒盖被打出去。
这是因为酒精燃烧产生的燃气对外______,燃气的________能转化为盒盖的________能。
这与四冲程汽油机的________冲程的能量转化相同。
14.根据下图甲、乙、丙所示的图片,在下面的空白处填入相应的内容
甲乙丙
(1)图甲:
手离开硬纸板,纸片不下落,是由于作用。
(2)图乙:
内燃机的某冲程工作示意图,它属于冲程。
(3)图丙:
比较不同物质吸热能力的实验,用表示物质吸收热量的多少。
15.一台单缸四冲程汽油机,飞轮的转速为1200r/min,该汽油机每秒做功次。
如图所示的汽油机正处于冲程,在此过程中燃气的内能(选填“增加”、“减小”或“不变”)。
16.如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花,快速压下活塞,可观察到棉花着火燃烧.此过程中活塞对筒内气体做功,气体的内能,这与四冲程汽油机的冲程的能量转化相同.某台汽油机飞轮的转速为2400r/min,在1min内,汽油机完成个工作循环.
17.如图所示为汽油机工作过程中某一冲程的示意图,此图是 冲程,有一种单缸汽油机在原有四冲程的基础上增加两个冲程,成为六冲程汽油机,也就是在原有四冲程汽油机完成排气冲程后向气缸内喷水,水在气缸内气化成水蒸气,水蒸气膨胀对外做功,这种汽油机一个工作循环有六个冲程,做功 次,这种汽油机这样设计的目的是 .
18.用两个玻璃杯做“棉纱滴水实验”如图(a)、(b)示,过一段时间杯中棉纱末端有水滴出;
右图是某品牌小轿车的能流图,能量转化效率为 ,用图中损失的化学能计算,可使汽车水箱内质量为40㎏的水温度升高℃。
[水的比热容为4.2×
103J/(㎏·
℃)]
三、实验探究题
19.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,得到了下表的数据:
燃料的质量/g
100
200
300
400
燃料完全燃烧放出的热量
Q木柴/J
1.3×
106
2.6×
3.9×
5.2×
Q焦炭/J
3.0×
6.0×
9.0×
12.0×
Q木炭/J
3.4×
6.8×
10.2×
13.6×
(1)从表中的数据可以得到,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0.01m3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=4.2×
l07J/m3,C水=4.2×
l03J/(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,物理中引入____来描述,我们总是希望它的值越____越好。
20.在“比较不同物质吸热升温情况”的实验中。
(1)小丽和小明用一套器材做加热水和煤油的实验,如图13-9甲所示。
在组装器材时应先调节(选填“
”或“
”)的高度,调节它的高度是为了。
(2)组装好器材,他们先后在同一个烧杯中称出质量相等的水和煤油,分别加热相同的时间,比较水和煤油,得出结论。
要完成该实验,除图甲所示器材外,还需要的一个测量工具是。
(3)在对实验进行反思时,他们认为原方案有需要两次加热耗时长等缺点,因此改进方案并设计了图乙所示的装置。
与原方案相比,该方案除克服了上述缺点外还具有的优点是。
(答出一个即可)
甲乙
四、计算题
21.王大刚同学和家人在郊外野餐,用木炭烧水。
铁锅内装有
水,把水从
加热至
,已知水的比热容为
。
如果木炭的热值为
,它燃烧放出的热有
被水吸收。
求:
(1)在这个过程中水吸收的热量;
(2)在这个过程中用掉多少木炭。
22.莲莲家的汽车尾部上标有“2.0T”的字样,其中“T”就是“涡轮增压”,是利用高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转,来带动同轴的“进气涡轮”也高速旋转,从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压,使汽油燃烧更充分,燃气压强更大,同时也减少了废气中的有害物质,达到提高发动机效率和减少废气污染的目的.这辆汽车的最低油耗可达0.2kg/(kW•h),已知汽油的热值为4.6×
107J/kg.(温馨提示:
最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量;
0.2kg/(kW•h)表示获得1kW•h能量消耗0.2kg汽油).
(1)0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量为多少?
(2)该汽车发动机的效率最高可达多少?
(结果保留整数)
参考答案
1.B
2.D解析:
用热水袋暖手、向饮料中加冰块、在炉子上烧水都是通过热传递的方式改变物体的内能,故A、B、C选项不符合题意;
用手反复弯折铁丝,对铁丝做功,将机械能转化为铁丝的内能,使铁丝的内能增加、温度升高,这是利用做功的方式改变物体的内能,故D选项符合题意。
3.B解析:
四冲程内燃机工作开始时要靠外力启动,一个工作循环,燃气只在做功冲程把内能转化为机械能,做功一次,其余三个冲程靠惯性完成。
由于燃料的不完全燃烧、散热和克服摩擦做功,内燃机的效率只能小于1,故选B。
4.C
5.B
6.A解析:
A、内燃机的冷却液从内燃机吸收热量,因为比热容越大,在同等条件下,吸收的热量越多,A正确。
B、内燃机做功冲程是将内能转化为机械能的过程,故B错误。
C、汽油机消耗的燃料汽油是石油产品,石油是不可再生能源,因此C错误。
D、热机排气冲程会产生大量废气,并排放大量热量,是加剧城市热岛效应的原因之一,故D错误。
7.D解析:
内燃机在工作过程中,燃料燃烧时将化学能转化为燃气的内能,故A选项正确;
在压缩冲程中,将飞轮的机械能转化为燃气的内能,故B选项正确,D选项错误;
在做功冲程中,将燃气的内能转化为飞轮的机械能,故C选项正确。
8.D解析:
管口的“白气”是水蒸气液化所形成的小水滴,所以A错;
加热使水温升高是能过热传递的方式改变内能的,所以B错;
由能量守恒定律可知,永动机是不可能实现的,这违背了自然规律,所以C错;
小时轮转动是由于水蒸气液化放出热量,内能减少转化为叶轮的机械能,所以D是正确的;
应选D。
9.
10.C
11.做功热传递
12.做功B解析:
软木塞会跳起来时,机械能增大,水蒸气由气态变为液态,内能减小,这是通过做功的方式把内能转化为机械能的;
这样的情形发生在内燃机的做功冲程中,其中B图表示的做功冲程。
13.做功内机械做功解析:
按动电火花发生器的按钮产生电火花,点燃盒内酒精,酒精燃烧产生高温高压的燃气,燃气膨胀对外做功,燃气的内能转化为盒盖的机械能,四冲程汽油机的做功冲程也是将内能转化为机械能,所以这一过程与四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同。
14.
(1)大气压的
(2)做功(3)加热时间的长短解析:
(1)大气对浸在里面的物体也有压强,图甲:
手离开硬纸板,纸片不下落,正是由于大气压的作用;
内燃机的某冲程工作示意图可知,进气门和排气门都关闭,火花塞打火,活塞向下运动,它属于做功冲程;
比较不同物质吸热能力的实验中,物质吸收热量的多少是由加热时间的长短决定的,加热时间越长,吸收热量越多。
15.做功减小解析:
16.
17.压缩;
2;
提高热机的效率(节约能源)解析:
四冲程汽油机的一个工作循环由依次有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程组成,由图知:
气门都关闭,活塞向上运行,气缸容积减小,故是压缩冲程;
六冲程汽油机,是为了充分
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- 机械能 内能 相互 转化