課時(shí)23 熱值 熱機(jī) 內(nèi)能的改變【復(fù)習(xí)目標(biāo)】1. 了解比熱容是反映物質(zhì)吸、放熱本領(lǐng)的物理量，能用比熱容解釋簡(jiǎn)單的自然現(xiàn)象。2. 了解熱量的概念，知道熱量應(yīng)對(duì)應(yīng)熱傳遞的過(guò)程才有意義。3. 了解內(nèi)能的概念，能準(zhǔn)確區(qū)分內(nèi)能和機(jī)械能4. 會(huì)進(jìn)行物質(zhì)吸放熱的簡(jiǎn)單計(jì)算【復(fù)習(xí)重點(diǎn)】熱值的概念和計(jì)算內(nèi)能和其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化?！菊n前復(fù)習(xí)】1. 單位質(zhì)量的某種物質(zhì) 放出的熱量，叫做這種物質(zhì)的熱值。2. 熱值的大小只由 來(lái)決定。3. 酒精的熱值為3.0×107 ，表示的物理意義是 。燃燒過(guò)程是 能轉(zhuǎn)化為 能的過(guò)程。4. 改變物體的內(nèi)能的兩種方式： 和 。這兩種方式在改變內(nèi)能的 是一致的。5. 熱機(jī)就是把 能轉(zhuǎn)化為 能的機(jī)器四沖程汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)是由 、 、 和 四個(gè)沖程組成的，在一個(gè)工作循環(huán)中，曲軸轉(zhuǎn) 周，活塞往返 次在 沖程中，機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能；把燃料釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的沖程是 沖程。二、典型例題例1（2020·南充）焦炭的熱值為3.0×107 J/kg，它的物理意義是 ，完全燃燒圖23-1 kg的焦炭放出的熱量能把50kg水的溫度升高60不計(jì)熱量損失例2（2020江蘇泰州）汽油機(jī)是熱機(jī)的一種，汽油在氣缸內(nèi)燃燒時(shí)將_能轉(zhuǎn)化為_能,如圖23-1所示是四沖程汽油機(jī)工作狀態(tài)示意圖，由圖可以看出，此時(shí)它正處在_沖程。例3（2020陜西?。┛茖W(xué)家發(fā)明了一款單缸六沖程內(nèi)燃機(jī)，它每一個(gè)工作循環(huán)的前四個(gè)沖程與單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)相同，在第四沖程結(jié)束后，立即向汽缸內(nèi)噴水，水在高溫汽缸內(nèi)迅速汽化成高溫、高壓水蒸汽，推動(dòng)活塞再次做功，水蒸汽溫度 （選填“升高”、“降低”或“不變”），這樣燃燒同樣多的燃料獲得了更多的機(jī)械能，提高了熱機(jī)的 。為進(jìn)入下一個(gè)工作循環(huán)，這款內(nèi)燃機(jī)的第六沖程是 沖程。例4現(xiàn)代生活中最重要的交通運(yùn)輸工具汽車，與我們的生活走得越來(lái)越近了。單缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的活塞面積是120cm2，做功沖程中活塞移動(dòng)的距離是30cm，氣體的平均壓強(qiáng)是5×105Pa。汽油的熱值是4.6×107Jkg，每次做功耗油0.2g，氣體一次膨脹對(duì)活塞做的功是 J；若每次做功過(guò)程中汽油的90完全燃燒，每次汽油燃燒放出的熱量是 J；排氣過(guò)程中，廢氣溫度 ，內(nèi)能 。例5(2020·泰州)下列過(guò)程中，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是 （ ）A流星在大氣層中穿行 B用熱水泡腳，腳感覺暖和C汽油機(jī)的壓縮沖程 D水沸騰是水蒸氣頂起水壺蓋例6將一瓶酒精用去一半，則剩余部分酒精的密度、比熱容和熱值（ ）A都變成原來(lái)的一半 B密度、比熱容不變，熱值變?yōu)樵瓉?lái)的一半C都不變 D熱值不變，密度、比熱容變?yōu)樵瓉?lái)的一半例7（2020·聊城）用天然氣灶燒水，燃燒0.5m3的天然氣，使100kg的水從20升高到70.已知水的比熱容c=4.2×103J/（kg·）,天然氣的熱值q=7.0×107J/m3。求：(1)0.5m3天然氣完全燃燒放出的熱量Q放。(2)水吸收的熱量Q吸。(3)燃?xì)庠畹男省＠?隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽車已走進(jìn)家庭。一輛小轎車以某一速度在平直路面上勻速行駛100km，消耗汽油10L。若這些汽油完全燃燒放出的熱量有30%用來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車做有用功，所用汽油的熱值為4.6×107J/m3，密度為0.7×103kg/m3，求：（1）這些汽油完全燃燒放出的熱量。（2）這輛轎車以該速度勻速行駛時(shí)受到的阻力。課時(shí)23 熱值、熱機(jī)和內(nèi)能的改變 課后鞏固一、知識(shí)梳理二、課后鞏固1. （2020·連云港）冬天手冷時(shí)，我們經(jīng)常將兩只手相互搓搓使手暖和，這是利用_的方式使手的內(nèi)能增加；也可以用“暖手寶”焐手，這是利用_的方式增加手的內(nèi)能。2. （2020·福州）將一根鐵絲用手快速反復(fù)彎折數(shù)十次，鐵絲彎折處會(huì)發(fā)熱，鐵絲的內(nèi)能將。這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明可以改變物體的內(nèi)能。3. （2020·湛江）城市中到處可見的違章“小廣告”，嚴(yán)重影響著城市市容市貌，被稱為“城市牛皮癬”，已成為城市管理中的一大“頑癥”在創(chuàng)建“宜居港城”活動(dòng)中，小敏和同學(xué)們一起到街頭巷尾用砂紙清除那些違章“小廣告”；砂紙表面很粗糙，是為了 摩擦力（填“增大”或“減小”），過(guò)了一會(huì)兒，小敏感覺砂紙發(fā)熱，是因?yàn)闄C(jī)械能轉(zhuǎn)化為 能，這是通過(guò)_方式改變的4. 一臺(tái)單缸四沖程柴油機(jī)，飛輪轉(zhuǎn)速為3600轉(zhuǎn)/分，該柴油機(jī)活塞1s對(duì)外做功 次。若其效率為40%，消耗5kg的柴油轉(zhuǎn)化成的機(jī)械能是 J。(q柴油=4.3×107J/kg)5. （2020·徐州）氫氣的熱值為14.3×107J/kg，完全燃燒0.1kg氫氣可以放出 J的熱量，這些熱量可以使100kg水溫度從20升高到 。作為燃料，氫氣燃燒后的生成物僅為水，和煤炭相比具有 的特點(diǎn).水的比熱容為4.2×103J/(kg)6. （2020·泉州）以下交通工具中，常用汽油機(jī)作為動(dòng)力裝置的是 （ ）A.小轎車 B載重卡車 C遠(yuǎn)洋輪船 D動(dòng)車7. （2020·岳陽(yáng)）與“熱”相關(guān)的物理現(xiàn)象，解釋正確的是 （ ）A.掃地時(shí)，灰塵滿屋，是由于分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的結(jié)果 B.用水作汽車?yán)鋮s劑，是因?yàn)樗谋葻崛葺^大C.把冰放在手心，感到冷，是因?yàn)楸膬?nèi)能為0D.反復(fù)彎折鐵絲，彎折處會(huì)發(fā)熱，是通過(guò)熱傳遞的方式改變內(nèi)能8. （2020·北京）下列說(shuō)法中正確的是 （ ）A用加熱的方法可以改變物體的內(nèi)能 B溫度升高越多的物體，吸收的熱量越多C長(zhǎng)時(shí)間壓在一起的鉛板和金板互相滲入，這種現(xiàn)象是分子擴(kuò)散現(xiàn)象D打掃衛(wèi)生時(shí)房間內(nèi)塵土飛揚(yáng)，這種現(xiàn)象說(shuō)明分子在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)9. （2020·本溪）下列現(xiàn)象中，通過(guò)做功改變物體內(nèi)能的是 ( )10. A.冬天，暖氣使房間變暖 B.用錘子敲打鋼板，錘子和鋼扳都會(huì)變熱11. C.石頭被太陽(yáng)曬熱 D.單缸四沖程汽油機(jī)的吸氣沖程圖23-312. （2020·福州）福州江濱大道繽紛園入口處，安裝了兩盞“風(fēng)光互補(bǔ)”景觀節(jié)能燈，如圖23-3所示，它“頭頂”小風(fēng)扇，“肩扛”太陽(yáng)能電池板。關(guān)于節(jié)能燈的設(shè)計(jì)解釋合理的是（ ）A太陽(yáng)能電池板是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能 B小風(fēng)扇是用來(lái)給太陽(yáng)能電池板散熱的C小風(fēng)扇是風(fēng)力發(fā)電機(jī)，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D蓄電池在夜晚放電時(shí)，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 來(lái)13. （2020江蘇無(wú)錫）為比較酒精和碎紙片這兩種燃料的熱值，小明采用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：他將一定質(zhì)量的酒精和碎紙片分別放入兩個(gè)燃燒皿中，點(diǎn)燃它們，分別給裝有質(zhì)量相等的水的兩個(gè)相 同燒杯加熱，直至酒精和碎紙片完全燃燒(1)小明設(shè)計(jì)了一張記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格，其中兩項(xiàng)內(nèi)容 漏寫了，請(qǐng)你幫他補(bǔ)充完整。(2)實(shí)驗(yàn)后小明根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)利用公式Q=cmt算出了水吸收的熱量，結(jié)合“10g酒精”這一數(shù)據(jù)，算出了酒精的熱值，算出的酒精熱值是否可靠，請(qǐng)說(shuō)明理由   溫度  燃料  加熱前水溫         10g酒精    14. （2020江蘇常州）液化石油氣的熱值高達(dá)4.6×107J/kg，一些不法商販為謀取暴利，常將液化石油氣與價(jià)格低廉、熱值僅為2.9×107J/kg的二甲醚混合裝入鋼瓶?jī)?nèi)銷售給客戶常州市質(zhì)監(jiān)局對(duì)某液化石油氣站銷售的瓶裝燃?xì)膺M(jìn)行檢測(cè)：將質(zhì)量為100kg、初始溫度為31的水裝入容器內(nèi)，用高效爐灶燃燒瓶?jī)?nèi)燃?xì)饧訜崛萜髦械乃敝?00恰好沸騰，瓶?jī)?nèi)燃?xì)庀牧?.84kg通過(guò)高效爐灶，水能吸收燃?xì)馔耆紵尫艧崃康?5 %已知水的比熱容為c水=4.2×103J/(kg·），問(wèn)：(1)瓶?jī)?nèi)燃?xì)獾臒嶂凳嵌嗌伲?2）該液化石油氣站銷售的瓶裝液化石油氣有無(wú)摻混二甲醚？15. （2020廣西）空氣能熱水器是通過(guò)吸收空氣中的熱量來(lái)制造熱水的“熱量搬運(yùn)”裝置其工作原理是：空氣能熱水器在工作時(shí)，吸收空氣中的能量Q，消耗的電能為W，通過(guò)熱交換使水吸收的熱量為Q吸，即Q吸=Q+W，所以它的熱效率（的值）可以達(dá)到300%500%已知某型號(hào)空氣能熱水器的熱效率為400%，電功率為1400W，當(dāng)用此熱水器將100kg的水從15加熱到55時(shí)水的比熱容為4.2×103J/（kg），干木柴的熱值為1.2×107J/kg求：（1）水吸收的熱量；（2）水吸收的熱量相當(dāng)于完全燃燒多少千克的干木柴所釋放的熱量；（3）空氣能熱水器完成上述加熱過(guò)程所用的時(shí)間16. 某四沖程柴油機(jī)，汽缸橫截面積為50cm2，活塞行程為100mm，做功沖程燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)為7×105Pa。求：（1）一次做功沖程中氣體做功多少？（2）若曲軸轉(zhuǎn)速為1200r/ min，這臺(tái)柴油機(jī)的功率是多少？