第十一章機(jī)械能和內(nèi)能,第25課時熱機(jī)燃料的熱值,1.知道熱值的概念，會查熱值表.2.了解熱機(jī)的工作原理；知道汽油機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及其工作過程；認(rèn)識熱機(jī)效率.,課時目標(biāo),知識梳理,1.熱機(jī)是將燃料燃燒產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)獾腳能轉(zhuǎn)化為_能的裝置.2.在汽油機(jī)的壓縮沖程中，_能轉(zhuǎn)化為_能；在做功沖程中，_能轉(zhuǎn)化為_能.3.在汽油機(jī)一個工作循環(huán)中，活塞往復(fù)運(yùn)動_次，曲軸轉(zhuǎn)動_周，對外做功_次.4.燃料燃燒將_能轉(zhuǎn)化為_能.5.燃料_燃燒放出的熱量與燃料的_之比，叫作這種燃料的熱值.熱值的單位是_.對于氣體燃料，人們通常用_作單位.6.質(zhì)量為m的燃料完全燃燒放出的熱量可用公式_來表示.7.轉(zhuǎn)化為_的能量與_完全燃燒后所釋放出的能量之比叫作熱機(jī)效率.計(jì)算公式是_.,機(jī)械,內(nèi),機(jī)械,內(nèi),內(nèi),機(jī)械,兩,兩,一,化學(xué),內(nèi),完全,質(zhì)量,J/kg,J/m3,Q放=mq,有用功,燃料,考點(diǎn)一熱機(jī),1.（2017威海）如圖是四沖程汽油工作狀態(tài)示意圖，由圖可以看出，此時它正處在_沖程，當(dāng)燃料混合在汽缸內(nèi)燃燒時將_能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.,典例設(shè)計(jì),2.一臺單缸4沖程柴油機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速是1800r/min，則柴油機(jī)每秒()A.完成30個沖程，做功30次B.完成60個沖程，做功60次C.完成60個沖程，做功15次D.完成120個沖程，做功30次,C,壓縮,化學(xué),考點(diǎn)二燃料的熱值熱量的計(jì)算,3.(2017六盤水)量子通信是目前世界最安全的通信，2016年8月16日，世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號”，在我國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征二號丁”運(yùn)載火箭成功發(fā)射升空，火箭使用的燃料主要是液態(tài)氫，這是利用了氫燃料_的特性，火箭加速上升過程中機(jī)械能_(增大/不變/減小).,典例設(shè)計(jì),增大,熱值大,4.（2017江陰二模）在比較不同燃料熱值的實(shí)驗(yàn)中，小明利用與圖示完全相同的兩套實(shí)驗(yàn)裝置，分別在燃燒皿中放入質(zhì)量相同的燃料甲和燃料乙，點(diǎn)燃加熱質(zhì)量都為100g和初溫都為20的水，加熱燃燒相同時間后，發(fā)現(xiàn)用甲加熱后的水溫度為30，另一杯水溫度為24.此過程水的內(nèi)能_（增大/減小），此時_（能/不能）說明甲的熱值較大，理由是_.,典例設(shè)計(jì),不能,增大,相同時間內(nèi)，不同燃料燃燒的質(zhì)量可能不相等,5.(2017聊城)2017年5月18日，中國科學(xué)家首次在南海試采可燃冰取得圓滿成功，實(shí)現(xiàn)了我國天然氣水合物開發(fā)的歷史性突破.可燃冰清潔無污染，儲量巨大，是一種非常理想的新型能源.可燃冰的熱值很大，是天然氣熱值的10倍以上，若按15倍計(jì)算，則：c水=4.2103J/(kg)，天然氣的熱值q天然氣=7.0107J/m3(1)體積為0.01m3的可燃冰完全燃燒放出的熱量為多少？若這些熱量的90%被質(zhì)量為100kg的水吸收，則水升高的溫度是多少？,典例設(shè)計(jì),解：（1）由題意可得，可燃冰的熱值q可燃冰=15q天然氣=157.0107J/m3=1.05109J/m3，0.01m3“可燃冰”完全燃燒放出的熱量Q放=Vq可燃冰=0.01m31.05109J/m3=1.05107J,典例設(shè)計(jì),（2）由=100%得被水吸收的熱量Q吸=Q=90%1.05107J=9.45106J，由Q吸=cmt可得，水升高的溫度t=22.5,考點(diǎn)三熱機(jī)效率,6.（2017江陰）汽油發(fā)動機(jī)每一個工作循環(huán)活塞經(jīng)歷四個沖程，帶動曲軸轉(zhuǎn)動兩圈.一臺汽油機(jī)，活塞面積是50cm2，活塞行程是25cm，做功沖程燃?xì)猱a(chǎn)生的平均壓強(qiáng)為8105Pa，若飛輪的轉(zhuǎn)速是2000r/min，效率為30%，則：（1）做功沖程中，燃?xì)鈱钊钠骄鶋毫κ嵌嗌伲浚?）做功沖程中，平均壓力做多少功？（3）汽油機(jī)在1h內(nèi)要消耗多少汽油？（汽油的熱值為4.6107J/kg）,典例設(shè)計(jì),解：（1）燃?xì)鈱钊钠骄鶋毫=pS=8105Pa5010-4m2=4000N（2）做功沖程中，平均壓力做的功W=Fs=4000N2510-2m=1000J,（3）因飛輪的轉(zhuǎn)速是2000r/min，即飛輪1min轉(zhuǎn)2000r，對外做功1000次，所以，1h內(nèi)汽油機(jī)對外做功601000=60000次，汽油機(jī)在1h內(nèi)做的總功W總=600001000J=6107J，由=100%可得，汽油完全燃燒放出的總能量Q放=2108J，由Q放=mq得，完全燃燒汽油的質(zhì)量m=4.35kg,當(dāng)堂反饋,1.(2017蘇州)電火花發(fā)生器點(diǎn)燃塑料盒內(nèi)的酒精氣體能將盒蓋噴出很遠(yuǎn)(如圖).此過程中的能量轉(zhuǎn)化方式與汽油機(jī)的_沖程相似.實(shí)驗(yàn)時在盒內(nèi)滴入210-4kg的酒精，這些酒精完全燃燒放出的熱量是_J.(q酒精=3107J/kg),當(dāng)堂反饋,6000,做功,2.某同學(xué)用圖示裝置測量酒精熱值.他在燒杯中加入300g水，調(diào)好裝置后，加熱使水溫升高50，水需要吸收的熱量為_J，他測得此過程中消耗了6g酒精，利用酒精燃燒放出的熱量與水吸收的熱量相等，算得酒精熱值q_J/kg，他查表得到q酒精3.0107J/kg，發(fā)現(xiàn)兩者偏差較大，你認(rèn)為其中的原因可能是_(寫出一條原因即可).,當(dāng)堂反饋,6.3104,1.05107,酒精燃燒時不一定完全燃燒，酒精燃燒時釋放的熱量不能完全被水吸收,3.（2017蕪湖一模）內(nèi)燃機(jī)汽缸中的燃料燃燒產(chǎn)生的高溫高壓氣體通過_的方式將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.該汽油機(jī)每秒完成40個沖程，則飛輪的轉(zhuǎn)速為_r/min.,當(dāng)堂反饋,4.(2017煙臺)如圖所示是汽油機(jī)工作時的四個沖程，其中屬于做功沖程的是(),B,A,C,D,C,做功,1200,5.(2017宜昌)航空母艦上的飛機(jī)起飛時，由于跑道距離有限，可采用蒸汽彈射來幫助飛機(jī)迅速達(dá)到起飛所需要的速度，我國正在加緊研制這項(xiàng)技術(shù)力爭在后續(xù)的航母中投入使用，蒸汽彈射是將水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為飛機(jī)的動能，轉(zhuǎn)化效率約為9%，對于蒸汽彈射，以下說法正確的是()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,當(dāng)堂反饋,B,6.一輛氫氣動力試驗(yàn)汽車的質(zhì)量為1.5103kg，10min內(nèi)汽車在平直路面上勻速行駛了1.2104m，消耗了0.15kg的氫氣.此過程汽車發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的牽引力為1.0103N，行駛時汽車輪胎與地面接觸的總面積為0.1m2.求：（氫氣的熱值取1.4108J/kg，g取10N/kg）（1）汽車對地面的壓強(qiáng).（2）牽引力做功的功率.（3）汽車發(fā)動機(jī)的效率.,當(dāng)堂反饋,解：（1）汽車對水平地面的壓力F=G=mg=1.5103kg10N/kg=1.5104N，對水平地面的壓強(qiáng)p=1.5105Pa,（2）牽引力所做的功W=F牽s=1.0103N1.2104m=1.2107J,牽引力做功的功率P=2104W（3）氫氣完全燃燒放出的熱量Q放=mq=0.15kg1.4108J/kg=2.1107J，汽車發(fā)動機(jī)的效率=100%=100%57.1%,當(dāng)堂反饋,B,