苏科版九年级上册 第十二章 机械能和内能
一、单选题
1.“重庆十大文化符号”之首的重庆火锅,历史悠久,色香味俱全。下列说法正确的是( )
A.吃火锅时,沸腾的红汤温度一直升高
B.煮菜品时,通过做功改变菜品内能
C.火锅香气四溢,说明分子在不停做无规则运动
D.锅里翻滚的红汤冒出的“白气”是汽化现象
2.说明分子间有空隙的是
A.如果把1kg水分子全部做上标记再倒入大海,均匀后任意查看1kg海水,都会发现很多做上了标记的水分子
B.在一杯静止的水中加入一些盐,过段时间,整杯水都变咸了
C.把1L水和1L酒精混合在一起,它们的总体积小于2L
D.液体、固体很难被压缩
3.下列关于热值和热机效率的说法,正确的是( )
A.柴油机的热机效率通常为100%
B.使燃料燃烧更充分,可以增大热值
C.使燃料燃烧更充分,可以提高热机效率
D.燃料燃烧释放的热量越大,热值越大
4.如图所示描述的物理过程,下列分析正确的是( )
A.图甲:厚玻璃筒内的空气被压缩时,空气的温度升高,内能不变
B.图乙:瓶子内的空气推动塞子做功后,瓶子内空气的内能增大
C.图丙:试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气的内能增加
D.图丁:汽缸内的气体推动活塞向下运动,内能转化为机械能,气体内能减少
5.关于能量的转化或转移过程,下列说法错误的是( )
A.地球上的化石能源归根结底来自远古时期的太阳能
B.自然界中水能的循环再生过程不遵循能量守恒定律
C.空调将室内空气的内能转移至高温的室外需要消耗电能
D.热水自然变凉,能量自发的从高温物体转移至低温物体
6.下列说法不正确的是
A.打开醋瓶闻到醋香说明分子在不停运动
B.固体很难被压缩说明分子间存在斥力
C.“谱线红移”说明星系在远离而去
D.地上洒水感到凉快说明水的比热容大
7.小汽车已成为大多数家庭出行代步的工具,其发动机大多数为汽油机,下列有关汽油机的说法正确的是( )
A.汽油机的吸气冲程吸入的是空气 B.汽油机的效率一般比柴油机的效率高
C.汽油机的点火方式是压燃式 D.汽油机的压缩冲程是把机械能转化为内能
8.如图是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图。实验中,探究的动能是指( )
A.小球在斜面上的动能
B.小球撞击木块时的动能
C.小球撞击木块后的动能
D.木块被小球撞击时的动能
9.质量相等的甲、乙两种液体吸收相同的热量后,甲升高的温度高于乙升高的温度。由此可知( )
A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B.降低相同的温度,质量相等的甲液体放出的热量比乙液体放出的热量多
C.甲、乙两种液体相比较,乙液体更适合作冷却剂
D.甲物质的熔点高于乙物质的熔点
10.如图所示的实验,试管口木塞冲出过程中,下列说法错误的是( )
A.试管口出现的白雾是水蒸气液化形成的
B.试管口出现白雾说明水蒸气内能增加
C.能量转化情况与内燃机做功冲程相同
D.水蒸气对木塞做功,水蒸气的内能减少
11.下列关于热现象的说法正确的是( )
A.固体很难被压缩,说明固体分子间无间隙
B.内能和温度有关,0 ℃以上的物体才有内能
C.四冲程内燃机的做功冲程将内能转化为机械能
D.扫地时尘土飞扬是因为分子在不停地做无规则运动
12.有甲、乙两物体,它们的质量之比是3︰1,吸收的热量之比是2︰1.如果升高的温度之比是5︰3,则甲、乙两物质的比热容之比是( )
A.10︰1 B.1︰10 C.2︰5 D.5︰2
13.小王同学对冰加热,她将冰熔化成水直到沸腾的过程,绘制成如图所示的温度随时间变化的图象,下列分析正确的是( )
A.图象中的DE段是冰的熔化过程
B.AB、CD段物质在吸热,BC、DE段物质没有吸热
C.冰熔化过程用时6min
D.BC段物质的温度保持不变,内能不变
14.一颗番茄从手中由静止开始下落,撞击水面时溅起许多水珠如图,同时番茄仍有较大速度并继续下沉。若不计一切机械能损耗,番茄从开始下落至刚好浸没时减少的势能( )
A.等于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和
B.大于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和
C.等于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和
D.小于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和
15.西昌卫星发射中心用长征三号运载火箭,于2019年4月20日将第44颗北斗导航卫星成功送上太空 下列说法中正确的是( )
A.火箭升空过程中,将机械能转化为内能
B.燃料燃烧时将内能转化为化学能
C.火箭使用液氢燃料,主要是因为液氢的比热容较大
D.火箭使用液氢燃料,主要是因为液氢的热值较大
二、填空题
16.完全燃烧140g焦炭所放出的热量有60%被初始温度是10、质量为10kg的水吸收,则水吸收的热量为______J,水温将升高到______℃。([,],在1个标准大气压下)
17.利用如图装置进行“探究动能大小的影响因素”实验。用两根细绳将小球悬挂起来,拉起小球,当细绳与竖直方向成θ角后松手,小球撞击水平木板上的木块,记下木块移动的距离s,改变角度θ的大小,重复实验。利用如图两根细绳悬挂小球,而不用一根细绳,其好处是便于控制小球的________ 。本实验探究的问题是 ________ (填小球或木块)的动能大小与速度的关系,利用上述实验,同时还可以探究的问题是________。
18.将苹果放在纸箱里,在箱外就能闻到苹果的香味,这说明分子在不停地______。苹果很难被掰开,这说明分子间有_______(选填“引力”或“斥力”)。
19.某兴趣小组用相同的小烧杯甲、乙盛等量的水,在标准大气压下用相同的热源同时加热。如图所示,甲杯为隔水加热,乙杯为隔油加热,加热足够长时间后,测得甲杯外的水温100℃、乙杯外的油温为300℃,甲、乙两杯中的水不能沸腾的是 ______,理由是 ______达到沸点,______继续吸热(填“能”或“不能”),最终两杯水的温度t甲______t乙(选填“>”、“=”或“<”)。
20.水壶里装有初温为25℃的水2kg,用天然气炉具对水进行加热,当水温升高到100℃时,需要吸收热量________J.[水的比热容4.2×103J/(kg℃)]若天然气炉具烧水的效率是30%,此过程需要燃烧天然气________m3(天然气的热值8.4×107J/m3),损失的能量是________J
三、综合题
21.阅读短文,回答问题。
六冲程发动机
普通的四冲程发动机把 75%的能量以热能的形式散发掉了,六冲程发动机则利用了部分散发的热能去制造蒸汽以回收部分本来会损失的能量。在普通四冲程发动机的“进气-压缩-做功-排气”四个冲程之后。第五个冲程开始的时候,把水喷进炽热的气缸里面,水马上就变成了温度高达816度的蒸汽,体积急剧膨胀1600倍,同时气缸内压强急剧增大,推动活塞再次向下运动,为汽车提供动力。到了第6个冲程,发动机把水蒸气排放到一个冷却器,水蒸气在那里重新变成水,根据计算,六冲程发动机能比传统的四冲程发动机效率提高30%。如果是柴油机的话,还可以再提高5%。实际上,向内燃机气缸喷水(与燃油一起喷入),就可以提高输出功率和热效率,这种尝试几十年前就有人研究过但主要就是因为气缸腐蚀问题而放弃的。
“额定功率”是发动机工作时的最大输出功率。“额定转速” 是对应额定功率下发动机曲轴的转速。“排气量” 是发动机气缸的工作容积, 是指所有气缸内活塞从下止点到达上止点所扫过的容积之和。六缸六冲程发动机,即通过连杆把六个气缸的活塞连在一起,使各气缸的六个冲程依次错开,则在曲轴转动的每半周里,都有2个气缸在做功。假定每个循环的两次做功冲程中,气体对活塞做功相同,设每次做功冲程中气缸内的气体对活塞的平均压强为p,排气量为V,发动机额定转速为n (单位: r/s),燃气对活塞所做的功可表示为W=pV。
(1)六冲程发动机的第五冲程相当于四冲程内燃机的做功冲程,此冲程的能化把______能转化为机械能;
(2)六冲程发动机的一个完整工作循环中, 有______个做功冲程;
(3) 六冲程发动机通过下列______方式提高热机效率;
A.减少内能的散失 B.提高燃料的热值
C.让燃料充分燃烧 D.减少机械的摩擦
(4) 根据文章中提供的信息,请写出六缸工六冲程发动机额定功率的表达式______(用文章中的字母表示);
(5)我国第一款自主品牌的高瑞豪华轿车“红旗HQ3"在某段平直公路上进行测试,总重为2.3×104N, 汽车所受阻力是总重的0.1倍,普通汽车四冲程汽油发动机的效率为20%,若采用六冲程汽油发动机,该汽车的耗油量______升。(结果保留一位小数,耗油量指每 100km汽车耗油多少升,汽油的热值为4.6×107J/kg,汽油的密度为0.7×103kg/m3)
22.运用知识解决问题。
(1)小明到海水浴场玩,他光着脚踩在沙滩上,感到沙子烫脚,当身体进入水中时,觉得水比较凉,这是因为水的 ________的缘故;质量相同的海水和沙子相比,在同样受热时,沙子的温度变化比海水 ________(选填“大”“小”或“相同”)。
(2)水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),煤油的比热容为2.1×103J/(kg ℃)。在实验室中用完全相同的两个试管分别装上 _______相等的煤油和水,用相同热源对试管均匀加热。如下中的图像正确的是 _______。
A. B. C. D.
(3)实验过程中通过 _______方式改变水和煤油的内能,水在加热过程中涉及物态变化为 ________,水沸腾时,水的温度特点是 ___________。
23.汽车上的散热器用水作为冷却剂,散热器中装有10kg的水,在温度升高了20℃的过程中,水吸收的热量是______J,这些热量相当于完全燃烧______kg的天然气放出的热量(已知:水的比热容C水=4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值q=8.4×107J/kg),天然气在燃烧的过程中,热值______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
24.随着人们生活水平的提高,越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖. 其原理是:在房间地面装饰层下铺设散热管道,通过管道内的热水散热提高室温。当供水温度为45℃时,单位面积的散热功率与地面装饰层材料、散热管材料的对应关系见下表:
(1)“水地暖”散热量除与散热时间、面积等因素有关外,你认为还与______有关,(写出一条即可)。
(2)若该地暖系统的总水量为2103kg,将全部的水从5℃加热至45℃,水至少需要吸收多少热量?[c水4.2103J/(kg·℃)]( )
(3)某家庭木地板的面积为80m2,散热管材料为聚丁烯(PB),供水温度为45℃,则该供暖系统每小时的散热量为多少焦耳?( )
陶瓷 塑料 木地板
聚乙烯(PR-RT) 136.3W/m2 103.5W/m2 93.5W/m2
聚丁烯(PB) 125.7W/m2 96.9W/m2 90.0W/m2
25.如图是我国用长征火箭发射“嫦娥五号”探测器时的壮观情景。
(1)火箭升空过程中动能__,机械能__。(前两空均选填“变大”“变小”或“不变”)火箭的燃料使用液态氢,主要是因为它的密度小且__比较大,同时将其制成液态的优点是__。
(2)当火箭在大气层中快速飞行时,会与大气层发生剧烈摩擦,内能会__,这是通过__的方式改变物体的内能。
(3)在没有太阳照射时,卫星表面的温度会急剧下降,这时卫星的内能会减小,这种改变内能的方式属于__。
26.2020年9月16日,山东潍柴集团在济南正式发布全球首款突破50%热效率的商业化柴油机(如图所示),这标志着世界内燃机发展迎来了历史性新突破。
(1)柴油机的顶部有一个___________(选填“火花塞”或“喷油嘴”),柴油机在吸气冲程吸进汽缸的是___________(选填“空气”或“柴油和空气的混合物”)。
(2)某单缸四冲程柴油机的活塞面积为,一个冲程中活塞在汽缸中移动的距离为50mm,该柴油机满负荷工作10min消耗柴油1kg,做功冲程中燃气的平均压强为,飞轮1min转动1600周,求该柴油机的热效率( )
(3)截止2019年底,我国国内重型柴油机市场保有量约为700万台,平均每台重型柴油机年耗油59吨。目前我国重型柴油机的热效率平均值为45%,如果能把所有这些柴油机的热效率都提升至50%,则我国每年大约可节约柴油多少吨?(柴油的热值为)( )
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【详解】
A.水沸腾时,要继续加热,但水的温度保持不变,故A错误;
B.煮菜品时,通过热传递改变菜品内能,故B错误;
C.火锅香气四溢,是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故C正确;
D.锅里翻滚的红汤冒出的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水珠,故D错误。
故选C。
2.C
分子动理论的内容:物质是由分子组成的,分子在不停地在无规则运动、分子间存在相互作用的引力和斥力、分子间有间隙.
【详解】
A、把1kg水分子全部做上标记再倒入大海,均匀后任意查看1kg海水,都会发现很多做上了标记的水分子,说明分子在不停地做无规则运动,故A错误;
B、在一杯静止的水中加入一些盐,过段时间,整杯水都变咸了,说明分子在不停地做无规则运动,故B错误;
C、1L水和1L酒精混合在一起,它们的总体积小于2L,说明分子之间有间隙,故C正确;
D、液体、固体很难被压缩说明分子间有斥力,故D错误.
故选C.
3.C
【详解】
A.柴油机在工作时不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功,因此机械效率不可能达到100%,故A错误;
BD.热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,与放出的热量或燃烧是否充分等因素无关,故BD错误;
C.使燃料燃烧更充分,可以增大有效利用的能量,提高燃料的利用率,因此可以提高热机的效率,故C正确。
故选C。
4.D
【详解】
A.图甲中厚玻璃内的空气被压缩时,活塞对空气做功,瓶内空气温度升高,空气的内能增加,故A错误;
B.图乙中瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气对活塞做功,空气的内能减小,故B错误;
C.图丙中试管内的水蒸气推动了塞子冲出时,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能转化为塞子的机械能,水蒸气的内能减少,故C错误;
D.图丁中汽缸内的气体推动活塞向下运动时(即做功冲程),内能转化为机械能,气体的内能减少,故D正确。
故选D。
5.B
【详解】
AB.地球上的化石能源都是太阳能转化来的,能量不会凭空产生也不会凭空消失,只会从一种形式转化为另一种形式,从一个物体转移的另一个物体,故A正确,不符合题意,B错误,符合题意;
C.空调将室内空气的内能转移至高温的室外需要压缩机运转,压缩机运转需消耗电能,故C正确,不符合题意;
D.热传递的条件是温度差,热水自然变凉,能量自发的从高温物体转移至低温物体,故D正确,不符合题意。
故选B。
6.D
不同的物质在相互接触时,物质的分子互相进入对方的现象就叫扩散现象;分子间存在着相互作用的引力和斥力.
【详解】
A、由于分子在永不停息的做无规则运动,打开醋瓶会闻到醋香,故A的说法正确,不符合题意;
B、由于分子间存在斥力,所以固体很难被压缩,故B的说法正确,不符合题意;
C、当星系离我们远去时,光谱会发生红移,即“星系红移”,这也说明了宇宙在膨胀,故C的说法正确,不符合题意;
D、在地上洒水,水蒸发会吸收周围的热量,才感到凉快,故D的说法错误,符合题意.
故选D.
7.D
【详解】
A.汽油机的吸气冲程吸入的是空气和汽油的混合物,故A错误;
B.柴油机是压燃式,一般是柴油机的效率高,故B错误;
C.汽油机的点火方式是用火花塞点火,故C错误;
D.汽油机的压缩冲程中,活塞向上运动,压缩空气和汽油的混合物,混合物内能增大,温度升高,是把机械能转化为内能,故D正确。
故选D。
8.B
【详解】
据题意可知,实验中探究小球动能,即小球撞击木块时的动能的大小,小球速度的大小是通过改变小球在斜面上的高度实现的,小球动能的大小是通过木块被推动移动的距离体现的。
故选B。
9.C
【详解】
A.根据Q吸=cm t,甲乙吸收热量相同,质量相等, t甲> t乙,所以甲的比热容小于乙的比热容,故A不符合题意;
B.甲的比热容小于乙的比热容,根据Q放=cm t,降低相同的温度,质量相等,所以甲放出热量小于乙放出热量,故B不符合题意;
C.甲的比热容小于乙的比热容,说明乙的吸热本领强,用乙液体作冷却剂更合适,故C符合题意;
D.比热容跟物质的熔点没有关系,根据比热容关系不能判熔点高低,故D不符合题意。
故选C。
10.B
【详解】
如图所示实验中,木塞冲出时,是试管内水蒸气对木塞做功,将水蒸气的内能转化为木塞的机械能,那么水蒸气的内能减小,温度降低,水蒸气液化成小水珠,于是试管口出现了白雾,而内燃机的做功冲程是内能转化为机械能,所以这个能量转化与内燃机做功冲程相同,故ACD正确,不符合题意,B错误,符合题意。
故选B。
11.C
【详解】
A.由于构成物质的分子间有间隙,且分子之间存在斥力,所以,固体难以被压缩,故A错误;
B.一切物体都具有内能,0℃以下的物体也有内能,故B错误;
C.四冲程内燃机的做功冲程中,是将内能转化为机械能,压缩冲程中是将机械能转化为内能,故C正确;
D.扫地时尘土飞扬是固体小颗粒的运动,不能说明分子在永不停息地做无规则运动,故D错误。
故选C。
12.C
【详解】
甲、乙两物质的比热容之比是
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
13.C
【详解】
A.由图可知,BC是冰的熔化过程,处于固液共存;DE段是水的沸腾过程,物质处于液态,故A错误;
B.AB、CD段物质在吸热,BC是冰的熔化过程,DE段是水的沸腾过程,都要吸热,故B错误;
C.BC是冰的熔化过程,冰熔化过程用时
8min-2min=6min
故C正确;
D.BC是冰的熔化过程,吸收热量,温度保持不变,内能增大,故D错误。
故选C。
14.B
【详解】
若不计一切机械能损耗,番茄从开始下落至刚好浸没时,番茄具有一定的速度,具有一定的动能,所有减少的势能一部分转化为动能,另一部分转化为所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能,所以番茄从开始下落至刚好浸没时减少的势能大于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和。
故选B。
15.D
【详解】
A.火箭升空过程中,燃料燃烧消耗内能转化为火箭的机械能,故A错误;
B.燃料燃烧时将化学能转化为内能,故B错误;
CD.火箭使用液氢燃料,主要是因为液氢的热值较大,与其它燃料相比,完全燃烧相同质量的氢时可以释放出更多的热量,故C错误、D正确。
故选D。
16. 70
【详解】
[1]水吸收的热量
[2]水升高的温度
水温将升高到
17. 撞击方向 小球 物体重力势能大小与高度有什么关系
【详解】
(1)若用一根细绳,小球的摆动方向会不稳定,利用如图两根细绳悬挂小球,便于控制小球的撞击方向,便于碰准木块;
(2)实验中小球一定,小球摆动的角度不同,撞击木块时的速度不同,木块移动的距离不同,所以本实验探究的问题是小球的动能大小与速度的关系;
(3)细绳与竖直方向成的θ角不同,则下落的高度不同,通过对木块做功的多少,可以判断小球重力势能的大小,所以该实验可以探究重力势能与高度的关系。
18. 做无规则运动 引力
【详解】
[1]将苹果放在纸箱里,在箱外就能闻到苹果的香味,这说明分子在不停地做无规则运动。
[2]苹果很难被掰开,这说明分子间有引力。
19. 甲 能 不能 =
【详解】
[1][2][3]在一标准大气压强下,水的沸点为100℃,而沸腾的条件为达到沸点,继续吸热。加热足够长时间后,测得甲杯外的水温为100℃,小烧杯甲内中的水也能达到100℃,继续用热源加热,甲杯外的水沸腾,因沸腾是吸热过程,甲杯外的水温度保持100℃不变,故两杯中的水不能沸腾的是甲,理由是小烧杯甲中的水能达到沸点,但因内外不存在温度差,不能继续吸热。
[4]小烧杯甲内的水能达到沸点100℃;小烧杯乙内的水达到沸点后,因油的沸点高于水的沸点,虽然小烧杯乙内的水能从杯外吸热,保持沸腾状态,但因沸腾是吸热过程,温度保持100℃不变,因此小烧杯乙内的水温也为100℃,故最终两杯水的温度t甲=t乙。
20. 6.3×105 0.025 1.47×106
【详解】
水吸收的热量:Q吸=c水m水△t=4.2×103J/(kg ℃)×2kg×(100℃-25℃)=6.3×105J;
完全燃烧天然气放出的热量:,
需要天然气的体积:,
损失的能量:W=Q放-Q吸=2.1×106J-6.3×105J= 1.47×106J.
21. 内 2 A 4npV 14.3
【详解】
(1)[1]第五冲程也是蒸汽对活塞做功,将内能转化为机械能。
(2)[2]由题意知,六冲程发动机的第三冲程和第五冲程都对外做功,提供动力,所以有两个做功冲程。
(3)[3]六冲程发动机的第五冲程通过将水喷入炽热气缸内,变成蒸汽对外做功,是通过减少内能散失了提高热机效率。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(4)[4]六冲程发动机的一个工作循环,飞轮转动3圈,做功2次,而六冲程发动机的转速是nr/s,那么每秒每个气缸做功的次数为次,燃气对活塞每次做功为
W=pV
所以,每个气缸每秒做的功
W1=W1=pV
那么每秒六个缸所做的功
W总=6××pV=4npV
即发动机的额定功率
P=4npV
(5)[5]汽车行驶100km,汽车牵引车所做的功
W功=Fs=fs=0.1×2.3×104N×100×103m=2.3×108J
六冲程发动机的效率
η=20%+30%=50%
那么行驶100km,燃烧汽油放出的热量
Q放=
燃烧汽油的质量
行驶100km,消耗汽油的体积,即耗油量
22. 比热容大 大 质量 D 热传递 汽化 保持不变
【详解】
(1)[1][2]根据Q=cm△t可知,质量相同的不同物质,吸收相同的热量,比热容大的温度改变较小;水的比热容较大,同样受热的情况下,吸收相同热量,沙子的温度变化比海水大,因此,小明光着脚踩在沙滩上,感到沙子烫脚,当身体进入水中时,觉得水比较凉。
(2)[3][4]由探究水和煤油的吸热能力时,需要控制水和煤油的质量相同;Q吸=cm△t得,△t=,质量相同的水和煤油吸收相同的热量,煤油的比热容为水的比热容的,所以煤油升高的温度为水升高温度的2倍,所以D正确,符合题意。
故选D。
(3)[5][6][7]实验过程中水和煤油吸收热量,是通过热传递的方式改变水和煤油的内能,水在加热过程中由液态变为气态,是汽化现象;水沸腾时,吸收热量,但水的温度保持不变。
23. 8.4×105 0.01 不变
【详解】
[1]10kg水温度升高20℃吸收的热量为
[2]水吸收的热量相当于完全燃烧天然气的质量
[3]燃料的热值只与燃料的种类有关,而与燃料燃烧的程度无关,所以热值不变。
24. 散热管材料 3.36108J 2.592107J
【详解】
(1)“水地暖”散热量除与散热时间、面积等因素有关外,还与地面装饰层材料、散热管材料、装饰层厚度、供水温度、管间距离等。
(2)水吸收的热量为
(3)由题意可知,该家庭地面单位面积上的散热功率为P90.0W/m2,散热量为
25. 变大 变大 热值 减小体积,便于储存 增大 做功 热传递
【详解】
(1)[1][2]火箭升空过程中速度和高度都变大,所以动能和重力势能都变大,因为机械能是动能和势能的总和,故机械能变大。
[3]火箭的燃料使用液态氢,主要是因为它的密度小且热值比较大,相同质量的氢燃料完全燃烧时可以放出更多热量。
[4]液态氢比气态氢的分子间隙更小,密度更大,由可知将其制成液态的优点是减小体积,便于储存。
(2)[5][6]改变内能的方式之一是做功,做功是能量的转化,例如将机械能转化为内能。当火箭在大气层中快速飞行时,会与大气层发生剧烈摩擦,内能会增大,这是通过做功的方式改变物体的内能。
(3)[7]改变内能的另一种方式是热传递,热传递是能量的转移。没有太阳照射时,卫星的内能会减小,温度会降低,这种改变内能的方式属于热传递。
26. 喷油嘴 空气 40% 4.13×107t
【详解】
(1)[1][2]柴油机为压燃式,汽缸顶部有一个喷油嘴,在吸气冲程吸进汽缸的是空气;汽油机为点燃式,汽缸顶部是火花塞,在吸气冲程吸进汽缸的是汽油和空气的混合物。
(2)[3]活塞面积
S==50×10-4m2
一个冲程中活塞在汽缸中移动的距离
L=50mm=0.05m
该柴油机一次做功冲程的平均动力为
F=pS=×50×10-4m2=4.3×104N
一次做功冲程对外做功
W=FL=4.3×104N×0.05m=2150J
10min消耗柴油1kg放出的热量为
Q=mq=1kg×=
该柴油机飞轮1min转动1600周,则1min做功800次,10min做功8000次。则该柴油机的热效率为
=40%
(3)[4]设每台重型柴油机每年可节约柴油质量为m节,根据η=得
W=ηQ=ηmq
柴油机做功不变,则有
45%×59t×q=50%×(59t-m节)×q
解得m节=5.9t。则700万台重型柴油机每年可节约柴油质量为
m节'=7×106×m节=7×106×5.9t=4.13×107t
答案第1页,共2页
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