《章末小結與提升》內能的利用PPT
重點突破
類型1 熱機及其應用
1.如圖所示,在空氣壓縮引火儀的玻璃筒底部放一小團干燥的棉花,快速壓下活塞,可觀察到棉花著火燃燒。此過程中棉花是通過 做功 改變內能的,某臺汽油機飛輪的轉速為2400 r/min,在1 min內,汽油機完成 1200 個工作循環。
2.科學家發明了一款單缸六沖程內燃機,它每一個工作循環的前四個沖程與單缸四沖程內燃機相同,在第四沖程結束后,立刻向汽缸內噴水,水在高溫汽缸內迅速汽化成高溫、高壓的水蒸氣,推動活塞再次做功,水蒸氣的溫度 降低 ( 選填“升高”“降低”或“不變” ),其內能 減小 ( 選填“增大”“減小”或“不變” ),這樣燃燒同樣多的燃料獲得了更多的機械能,提高了熱機的效率。為進入下一個工作循環,這款內燃機的第六沖程應是 排氣 沖程。
3.如圖是四沖程汽油機工作的示意圖,其中表示機械能轉化為內能的沖程的是( A )
4.汽油機如圖所示的沖程中汽缸內氣體的( B )
A.內能增加 B.溫度降低
C.密度增大 D.分子熱運動加快
類型2 熱機的效率
5.我國自主研制的“紅旗HQ3”無人駕駛汽車在某段平直公路上進行測試,汽車以18 m/s的速度勻速行駛了5 min,消耗燃油0.3 kg,汽車發動機的牽引力是1000 N。已知燃油的熱值為4.5×107 J/kg。消耗的燃油完全燃燒產生的熱量是 1.35×107 J,發動機的效率是 40% 。
6.一臺單缸四沖程汽油機在一個工作循環中的平均功率是9.2 kW,該汽油機每分鐘需燃燒汽油50 g,則該汽油機的效率是 24% ( 汽油的熱值是4.6×107 J/kg )。
7.“渦輪增壓”是目前在各種汽油機和柴油機中采用的一項節能、提高熱機功率的技術。它是利用熱機排出的廢氣帶動渦輪旋轉,先將新鮮空氣壓縮后再送入內燃機的進氣口。這樣做的好處是 減小 ( 選填“增大”或“減小” )排出廢氣所帶走的能量, 提高 ( 選填“提高”或“降低” )內燃機的效率。
8.蒸汽機是將燃料的化學能經鍋爐、蒸汽輪機最終轉化為機械能的機器。若鍋爐、蒸汽輪機的效率分別為20%和60%,則蒸汽機的效率為 12% 。
9.熱機的效率是熱機性能的一個重要指標,下列關于熱機效率的敘述中正確的是( B )
A.在設計和制造上,要不斷改進和革新,以減少各種能量損失,就有可能使熱機的效率達到100%
B.兩輛型號相同的小汽車,以相同的速度行駛相同的路程,耗油量小的那輛車效率高
C.使用熱值大的燃料可以提高熱機的效率
D.發動機的功率越大,熱機的效率越高
10.關于熱機效率,下列說法中正確的是( C )
A.熱機效率越高,即熱機做的有用功越多
B.熱機單位時間內耗費的燃料少,效率一定高
C.要提高熱機效率,就要盡量減少各種能量損失,并且要保證良好的潤滑
D.熱機效率是定值,與外界條件無關
11.全球汽車保有量在迅速增長,全球處于使用狀態的汽車數量已突破10億輛,如果每輛汽車每天耗油量為5 kg,汽油的熱值為4.6×107 J/kg。求:
( 1 )假設汽油完全燃燒,每輛汽車每天消耗汽油所產生的熱量是多少?
( 2 )如果汽車勻速行駛通過的路程是46 km,受到的阻力為2000 N,求汽車的效率是多少?
( 3 )如果汽車牽引力所做的功保持不變,將汽車內燃機的效率提高10%,求汽車每天消耗汽油是多少?
類型3 能量的轉化和守恒
12.指出下列過程中,能量是如何轉化的。
( 1 )蓄電池充電: 電能 → 化學能 ;
( 2 )流星劃過夜空: 機械能 → 內能 ;
( 3 )飛流直下三千尺: 重力勢能 → 動能 ;
( 4 )汽車勻速爬坡: 內能 → 重力勢能 。
13.當今社會人類制造了很多垃圾,合理地處理垃圾非常重要。垃圾填埋氣發電廠將垃圾填埋后,采用科學方法使其發酵,并把產生的填埋氣收集起來用于發電,這個過程將垃圾的 化學 能轉化成電能,既能緩解用電問題,又能解決環境污染。
14.英國的科學家研發出一種“激光橡皮”,專門用來去除白紙上的黑色碳粉字跡。激光照射下,紙張上的黑色碳粉直接升華為高溫碳蒸氣,同時字跡消失,這是 光 能轉化為 內 能的過程。為防止高溫對紙張的破壞,激光照射時間需嚴格控制。
15.修建水電站時,要選擇合適的地方筑壩蓄水,水從高處向下泄落,沖擊水輪機的葉輪,帶動發電機發電。在這個過程中,能量的轉化順序為( B )
A.勢能→電能→動能 B.勢能→動能→電能
C.電能→動能→勢能 D.動能→勢能→電能
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