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期末復(fù)習(xí)專題二　內(nèi)能的利用 一、填空題 1.當(dāng)今社會(huì),人類制造了很多垃圾,對(duì)垃圾的處理非常重要。垃圾填埋氣發(fā)電廠將垃圾填埋后,采用科學(xué)方法使其發(fā)酵,并把產(chǎn)生的填埋氣收集起來(lái)用于發(fā)電,這個(gè)過(guò)程是將垃圾的　化學(xué)　能轉(zhuǎn)化成電能,既能緩解用電問(wèn)題,又能解決環(huán)境污染。 2.圖甲中,迅速向下壓活塞,能量的轉(zhuǎn)化情況是　機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能　。圖乙內(nèi)燃機(jī)的工作過(guò)程中與圖甲能量轉(zhuǎn)化情況相同的是　B　(填字母)。 3.如圖所示,用酒精燈給水加熱一段時(shí)間后,觀察到軟木塞沖出試管口。 (1)軟木塞沖出試管口,說(shuō)明力能改變物體的　運(yùn)動(dòng)狀態(tài)　; (2)此過(guò)程中,水蒸氣減少的內(nèi)能　大于　(選填“大于”“等于”或“小于”)軟木塞增加的機(jī)械能,這與熱機(jī)的　做功　沖程相似。 4.一個(gè)成年人參加一次長(zhǎng)跑,身體消耗的能量為6.6106 J,這些能量相當(dāng)于完全燃燒0.55 kg的干木柴才能得到,則干木柴的熱值為　1.2107　J/kg,干木柴用掉一半后,剩余干木柴的熱值將　不變　(選填“變大”“變小”或“不變”)。 5.某臺(tái)汽油機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速為1800 r/min,在1 s內(nèi),汽油機(jī)完成了　15　個(gè)工作循環(huán)。某臺(tái)汽油機(jī)在一段時(shí)間內(nèi)消耗了500 g汽油,若這些汽油完全燃燒,則可放出熱量　2.3107　J(q汽油=4.6107 J/kg)。 6.我國(guó)于xx年5月18日在南海海域成功試采“可燃冰”,“可燃冰”作為新型能源,有著巨大的開(kāi)發(fā)使用潛力,在相同條件下,“可燃冰”完全燃燒放出的熱量可達(dá)到天然氣的數(shù)十倍。如果“可燃冰”的熱值是天然氣的10倍,則完全燃燒0.5 kg“可燃冰”放出的熱量為　2.1108　J;若在不考慮熱量損失的情況下,這些熱量能使800 kg、45 ℃的水剛好沸騰,則此時(shí)水的沸點(diǎn)是　107.5　℃,水面上方的氣壓　大于　(選填“大于”“小于”或“等于”)1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓[q天然氣=4.2107 J/kg,c水=4.2103 J/(kg℃)]。 二、選擇題 7.小型汽車上的四沖程汽油機(jī)中,主要把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的沖程是 (B) A.吸氣沖程 B.壓縮沖程 C.做功沖程 D.排氣沖程 8.小明用煤氣灶燒水時(shí),進(jìn)行了如下思考,正確的是 (C) A.煤氣燃燒越充分,其熱值越大 B.加熱過(guò)程中水的比熱容變大 C.壺內(nèi)水溫度升高的過(guò)程中內(nèi)能增大 D.水沸騰過(guò)程中吸收熱量,溫度不斷升高 9.智軌列車融合了有軌電車和公共汽車的優(yōu)勢(shì),零排放、無(wú)污染。智軌列車的動(dòng)力系統(tǒng)在輸出動(dòng)力的過(guò)程中 (A) A.電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 B.內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 C.機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能 D.機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 10.根據(jù)能量守恒定律,下列情形可能發(fā)生的是 (B) A.隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展和提高,永動(dòng)機(jī)是可以制成的 B.兩個(gè)斜面相對(duì)連接,小球從左斜面滾下后沖上右斜面 C.電水壺里的水沸騰后斷電,水的沸騰卻一直持續(xù)下去 D.出槍膛的子彈射穿木板后,以更快的速度繼續(xù)運(yùn)動(dòng) 11.某品牌無(wú)人駕駛汽車在一段平直公路上勻速行駛6.9 km,用時(shí)5 min 45 s,消耗燃油1.5 kg,已知汽車的牽引力是2000 N,燃油的熱值為4.6107 J/kg,假設(shè)燃油完全燃燒。通過(guò)計(jì)算可知,下列結(jié)果正確的是 (D) ①汽車行駛速度是20 km/h　②消耗的燃油完全燃燒放出的熱量是6.9107 J?、燮嚑恳ψ龉Φ墓β适?0 kW?、芷嚢l(fā)動(dòng)機(jī)的效率是20% A.只有①和② B.只有②和③ C.只有①和④ D.只有②和④ 三、實(shí)驗(yàn)題 12.小明同學(xué)學(xué)習(xí)了燃料的熱值后,自己設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)比較煤油和菜籽油的熱值的大小關(guān)系。 (1)小明是這樣設(shè)想的:從熱值的概念看,燃料熱值=燃料完全燃燒放出的熱量燃料的質(zhì)量。熱值的大小可由兩個(gè)量計(jì)算得出,類比物體運(yùn)動(dòng)快慢、做功快慢的比較,他想比較兩種燃料的熱值大小需要關(guān)注兩個(gè)量:第一個(gè)是燃料完全燃燒放出的熱量。熱量在初中物理中沒(méi)有辦法直接測(cè)量進(jìn)行比較,可以轉(zhuǎn)化為“比較水吸收的熱量”。第二個(gè)是在實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)控制煤油和菜籽油的　質(zhì)量　相同。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想,他組裝了如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),這兩套裝置除酒精燈中燃料外其余完全相同; (2)小明記下溫度計(jì)的示數(shù),點(diǎn)燃燈具開(kāi)始對(duì)水進(jìn)行加熱,當(dāng)燈中燃料燃盡時(shí),又記錄了溫度計(jì)的示數(shù)。實(shí)驗(yàn)記錄如表所示,分析可得:煤油和菜籽油兩種燃料中,熱值較大的是　煤油　; 燃料 加熱前的水溫/℃ 燃料燃盡后的水溫/℃ 煤油 25 44 菜籽油 25 34 (3)小明同學(xué)還設(shè)想:根據(jù)水的質(zhì)量和變化的溫度計(jì)算出水吸收的熱量,它等于燃料燃燒放出的熱量,再除以燃料的質(zhì)量就可以準(zhǔn)確地計(jì)算出兩種燃料熱值的具體數(shù)值。他這種設(shè)想不可行的原因是　燃料燃燒放出的熱量并未全部被水吸收(合理即可)　(寫出一種即可)。 四、計(jì)算題 13.用天然氣灶給水加熱,在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,把體積為10 L,溫度為15 ℃的水加熱到沸騰,求: (1)水吸收了多少熱量[ρ水=1.0103 kg/m3,c水=4.2103 J/(kg℃)]? (2)若不計(jì)熱量損失,需要燃燒多少立方米的天然氣(q天然氣=4.2107 J/m3)? 解:(1)水的體積 V=10 L=10 dm3=10-2 m3 水的質(zhì)量 m=ρ水V=1.0103 kg/m310-2 m3=10 kg 水吸收的熱量 Q吸=cm(t-t0)=4.2103 J/(kg℃)10 kg(100 ℃-15 ℃)=3.57106 J (2)不計(jì)熱量損失,則有Q吸=Q放,由Q放=Vq可知,需要天然氣的體積 V=Q放q天然氣=3.57106J4.2107J/m3=0.085 m3 14.在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,用爐子將10 kg的水從20 ℃加熱至沸騰,燃燒了0.5 kg的焦炭,已知水的比熱容為4.2103 J/(kg℃),焦炭的熱值為3.0107 J/kg。求: (1)水吸收的熱量; (2)0.5 kg焦炭完全燃燒釋放的熱量; (3)爐子燒水的效率。 解:(1)水吸收的熱量 Q吸=cmΔt=4.2103 J/(kg℃)10 kg(100 ℃-20 ℃)=3.36106 J (2)0.5 kg焦炭完全燃燒釋放的熱量 Q放=m焦炭q=0.5 kg3.0107 J/kg=1.5107 J (3)爐子燒水的效率 η=Q吸Q放100%=3.36106J1.5107J100%=22.4%