第14课时　内能的利用 课件--《中考快车道》物理总复习

(共19张PPT)
第14课时　内能的利用
第四单元
2026
内容索引
01
基础自主导学
02
规律方法探究
基础自主导学
一、能量的转化与守恒
1.普遍性
在一定条件下,各种形式的能是可以相互转化的。
2.能量守恒定律
能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量
保持不变。
二、热机
1.能量转化
内能转化为机械能。
2.内燃机
概念 燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机,叫作内燃机
分类 汽油机和柴油机
汽油 机工 作原 理图
吸气冲程　 压缩冲程　做功冲程　排气冲程
四冲 程工 作过 程 四个冲程叫作一个工作循环,一个工作循环活塞往复2次,曲轴转动2周,对外做功1次
吸气、压缩和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的,只有做功冲程汽油机对外做功
做功冲程将内能转化为机械能,压缩冲程将机械能转化为内能
说明 汽油机和柴油机构造上的一个主要不同点是汽油机气缸顶部有
火花塞,而柴油机气缸顶部有喷油嘴
三、热机的效率
1.燃料的热值
某种燃料完全燃烧时放出的热量与其质量之比。
2.热机的效率
用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的热量之比。
规律方法探究
1.正确理解热值的概念
燃料的热值表示某种燃料完全燃烧时放出的热量与质量之比。理解热值的概念,要抓住其中两个关键词,即“某种燃料”和“完全燃烧”。“某种燃料”表明热值是燃料的一种特性,大小只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧的程度、放热的多少均无关。“完全燃烧”就是燃料完全燃尽,即全部参与化学反应后,生成不能再燃烧的物质。
【例1】 关于燃料的热值,以下说法正确的是(　　)
A.燃料的热值与燃料的种类有关系,与燃料的质量和燃烧状况无关
B.燃烧1 kg某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值
C.燃料燃烧时,质量越大,热值越大
D.燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小
解析:燃料的热值是燃料本身的一种性质,与燃料是否燃烧、是否完全燃烧、燃料的质量等无关,只与燃料的种类有关,故选项A正确,C、D错误。热值等于某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,故选项B错误。
答案:A
已知甲种燃料的热值大于乙种燃料的热值,下列说法正确的是(　　)
A.甲种燃料含有的热量比乙种燃料多
B.完全燃烧一定质量的甲种燃料,刚好烧开一壶水,那么用同样质量的乙种燃料就不能烧开这壶水
C.燃烧相同质量的两种燃料,甲种燃料放出的热量多
D.只要通风条件好,供氧充足,乙种燃料的热值可能大于甲种燃料的热值
答案:B
解析:热量只存在于热传递的过程中,不能说含有热量,所以选项A错;由于甲种燃料的热值大于乙种燃料的热值,所以完全燃烧一定质量的甲种燃料放出的热量比完全燃烧相同质量的乙种燃料放出的热量要多,所以选项B对;甲的热值虽然大,但如果燃烧不充分,它放出的热量也未必多,所以选项C不对;热值与燃料的种类有关,跟通风条件和供氧情况无关,所以选项D不对。
2.关于热值和热量的综合计算问题
热值和热量的综合计算问题主要有两种情况:(1)燃料燃烧时放出的热量只有一部分被有效利用,或在不计热量损失时,燃料完全燃烧放出的热量与物体吸收的热量相等;(2)以内燃机为载体的力、热综合计算。
【例2】 全世界石油、煤炭消耗量的迅速增长,导致全球能源压力加剧,因此,开发和利用新能源,成为全世界最为关注的问题之一。小浩家的太阳能热水器内装有100 kg、25 ℃的水,经过一天的照射后,温度升高了50 ℃,则水升温吸收的热量为　　　J,至少可以节约煤的质量为　　　　kg。假设用煤烧水时有效利用的热量占煤完全燃烧放出热量的10%,且已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),煤的热值约为3.0×107 J/kg。
解析:水吸收的热量Q吸=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×100 kg×50 ℃ =2.1×107 J。
而用煤烧水时有效利用的热量占煤完全燃烧放出热量的10%,煤完全燃烧放出的热量Q放==2.1×108 J,而q=3.0×107 J/kg。
煤的质量m'==7 kg。
答案:2.1×107　7
某物理兴趣小组的同学,用煤炉给10 kg的水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。已知在6 min内完全燃烧了2 kg的煤,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),煤的热值约为3×107 J/kg。
(1)求2 kg的煤完全燃烧产生的热量。
(2)求经过6 min时间加热后,水吸收的热量。
(3)求煤炉烧水时的热效率。
答案:(1)6×107 J　(2)2.52×106 J　(3)4.2%
解析:(1)已知煤的质量和热值,利用公式Q放=mq可求得煤完全燃烧产生的热量Q放=mq=2 kg×3×107 J/kg=6×107 J;
(2)由题图知,经过6 min时间加热,水升高的温度值Δt=80 ℃-20 ℃=60 ℃,利用吸热公式求水吸收的热量,Q吸=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×10 kg×60 ℃
=2.52×106 J;
(3)煤炉烧水时的热效率η=×100%=4.2%。