12.4机械能与内能的相互转化
一、选择题
1.下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况.关于对图中①②③④的补充正确的是(
)
A.①做功冲程②内能转化为机械能③压缩冲程④机械能转化为内能
B.①压缩冲程②内能转化为机械能③做功冲程④机械能转化为内能
C.①压缩冲程②机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能.
D.①做功冲程②机械能转化为内能③压缩冲程④内能转化为机械能
2.下列关于热现象的说法不正确的是( )
A.温度高的物体所含有的热量多
B.汽油机在压缩冲程中,将机械能转化为内能
C.“端午佳节,粽叶飘香”,人们闻到粽子的香味是扩散现象
D.常用水作冷却剂,是利用了水的比热容大这一性质
3.我国自主生产的“吉利金刚”小轿车,发动机正常怠速为1200转/分钟,怠速指汽车不前进时发动机的转速.则对于怠速说法正确的是
A.发动机1秒钟完成20个工作循环
B.发动机1分钟完成吸气冲程1200次
C.发动机1秒钟完成做功冲程10次
D.发动机1秒钟共完成80个冲程
4.关于热机效率,下列说法正确的是( )
A.热机效率越高,热机消耗燃料越少
B.热机效率越高,热机做的有用功越大
C.热机效率越高,消耗相同的燃料,获得的有用功就越多
D.热机效率越高,获得相同的有用功,消耗燃料就越多
5.椰雕是用经过处理的椰子壳雕刻的艺术品,海南的椰雕工艺被列入国家非物质文化遗产,如图所示工艺师正在进行椰雕雕刻。一个处理后的椰子壳假设质量分布均匀,经过雕刻之后,椰子壳的( )
A.质量变小
B.热值变小
C.密度变小
D.比热容变小
6.对以下热和能现象解释正确的是( )
A.温度越高的物体,内能越大
B.对物体做功,物体内能一定增大,温度一定升高
C.燃料热值高,燃烧放出的热量一定多
D.四冲程内燃机,一个工作循环对外做功一次
7.对下列现象的分析,正确的是
A.冬天用暖手袋暖手,是通过做功的方式改变内能
B.热机在压缩冲程中把内能转化成机械能
C.扫地时“尘土飞扬”,是由分子做无规则运动引起的
D.汽车发动机用水做冷却物质,是因为水的比热容比较大
8.在一个标准大气压下,在不计热量损失的情况下,完全燃烧热值为1.26107J/kg的干木柴1kg,能使40kg、30的水温度升高到
A.105
B.100
C.90
D.无法确定
9.下列说法中正的的是( )
A.对物体做功,物体的内能一定增加
B.汽油机的压缩冲程中气缸内气体的内能增加
C.同一物体吸收热量,内能增大,温度升高
D.燃料的热值是指某种燃料燃烧所放出的热量与所用该燃料的质量之比
10.针对下图的四幅图,下列说法不正确的是
A.甲图中易拉罐变瘪了,说明了大气压的存在
B.乙图两个表面光滑的铅块相互压紧后,能悬挂若干钩码而不分开,说明分子在不停的作无规则运动
C.丙图中,人造地球卫星从A点运动到B点时将重力势能转化为动能,机械能不变
D.丁图中白雾的形成是由于水蒸气液化放热
二、填空题
11.如图所示试管内水蒸气将塞子推出的过程,水蒸气的________能转化为塞子的机械能.四冲程汽油机工作过程中的________冲程与上述能量转化过程相同.
12.烧烤的主要原料是木炭,100g的木炭完全燃烧可以放出3.4×106J的热量,则木炭的热值为_______J/kg;烧烤时,烤肉的内能增加是通过_______的方式实现的.木炭用掉一半时,剩余木炭的热值将_______(选填“变大”、“变小”或“不变”).
13.科学家发明了一款单缸六冲程内燃机,它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同,在第四冲程结束后,立刻向气缸内喷水,水在高温气缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气,推动活塞再次做功,水蒸气温度________?(选填“升高”、“降低”或“不变”),其内能________?(选填“增大”、“减小”或“不变”),这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能,提高了热机的________?,为进入下一个工作循环,这款内燃机的第六冲程是________?冲程.
14.用天然气灶将一壶质量为2kg、初温为30℃的水加热到80℃,消耗了16g天然气.已知水的比热容为4.2×103J(kg℃),天然气的热值为4.2×107J/kg,则天然气完全燃烧放出的热量为_______J,水吸收的热量为__________J,天然气灶烧水的效率为_______%.
15.如图是某种内燃机某一冲程的示意图,由图可知:
(1)它表示的是________冲程;
(2)在这个冲程中__________能转化为_________能;
(3)若此内燃机的飞轮转速为2400r/min,则在1s内,内燃机完成______个冲程,对外做功______次。
16.装着开水的暖水瓶,有时瓶内的水蒸气会把瓶塞顶起,在这个过程中,暖水瓶内的水蒸气对瓶塞做功,温度_____(填“升高”或“降低”),内能_____(填“增大”或“减小”)。
17.如图是汽油机的工作过程示意图,下边是主要工作过程,完成下边的填空:
(1)吸气冲程:进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,吸入_________;
(2)压缩冲程:进气门与排气门]都关闭,活塞_____________运动,燃料混合物被压缩;
(3)做功冲程:进气门与排气门都________燃料猛烈燃烧,推动活塞对外做功;
(4)排气冲程:进气门关闭,排气门打开,活塞____________运动,把废气排出汽缸。
18.如图所示,是世界上早期的蒸汽汽车模型,燃料燃烧使水温升高,水的______能增加,再转化为汽车的______能,使汽车前进,若现代汽车高速行驶,轮胎的温度比行驶前更________。
19.现在有一种先进的焊接技术,叫“旋转焊接”。如图所示,不旋转的铝件在强大压力作用下顶住高速旋转的钢件,通过_____(填“做功”或“热传递”
)的方式,把机械能转化为____,使两者接触处温度急剧升高,分子热运动加剧,__________现象加快,从而使两者相互渗透,紧密结合在一起。
三、综合题
20.(1)如图所示,在胶卷盒中滴入几点酒精后密封,在下方电火花发生器产生电火花后看到的现象是________,该过程模拟的是______(发电机/电动机/热机)的工作原理。
(2)图中燃料1与燃料2质量相同,水与油的质量相同,则比较不同燃料的热值,应选择______两图进行实验(填写ABC字母符号);比较不同物质的比热容,应选择______两图进行实验(填写ABC字母符号)。
21.已知天然气的热值为3.8×107J/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃).求:
(1)完全燃烧1.4×10-2m3天然气放出多少热量?
(2)若某天然气灶的效率为60%,则这些天然气可将质量为3.8kg,初温为25℃的水加热到多少℃?(当地的大气压强为1标准大气压)
22.太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一.某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能,在5小时的有效照射时间内,将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃.求:
(1)热水器中的水吸收的热量Q;[水的比热容c=4.2×103J/(kg.℃)]
(2)热水器5小时内接收到的太阳能E;
(3)热水器的效率η;
(4)若改用煤气来加热这些水,需要完全燃烧多少千克煤气?(煤气的热值q=4.2×107J/kg,假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收)
答案
1.C
2.A
3.C
4.C
5.A
6.D
7.D
8.B
9.B
10.B
11.内
做功
12.3.4×107
热传递
不变
13.降低
减小
效率
排气
14.6.72×105
4.2×105
62.5
15.压缩
机械
内
80
20
16.降低
减小
17.汽油和空气的混合物
向上
关闭
向上
18.内
机械
高
19.做功
内能
扩散
20.盒子飞出去
热机
AB
AC
21.(1)5.32×105J;(2)45℃
22.(1)8.4×106J
(2)2.1×107J
(3)40%
(4)0.2kg
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