14内能的利用（同步）-初中物理人教版九年级全一册（含答案）

内能的利用
知识回顾
1.利用 做功的机械叫做热机。内燃机分 和 两大类。
2.四冲程汽油机或柴油机的工作过程包括 、 、 和 四个冲程。将机械能转化为内能的冲程是 冲程，将内能转化为机械能的冲程是 冲程。
3.某种燃料 时放出的热量与其 之比叫做这种燃料的热值，其符号是 ，单位是 。燃料热值的大小只取决于燃料的 ，与燃料是否完全燃烧 （选填“有关”或“无关”）。燃料完全燃烧放出的热量的计算公式是 。
4.热机的效率是指用来做 的那部分能量，占燃料 放出能量的百分比，用公式表示为 。
5.能量既不会凭空 ，也不会凭空 ，它只会从一种形式 为其他形式，或者从一个物体 到其他物体，而在 和 的过程中，能量的 保持不变。
智能训练
基础巩固
1.下列机器中属于热机的是（ ）
A.电车 B.火箭
C.发电机 D.电风扇
2.如图1所示是四冲程汽油机的其中一个冲程的剖面图，下列说法正确的是（ ）
A.该冲程是压缩冲程
B.该冲程中活塞向上运动
C.该冲程是内能转化为机械能的过程
D.该冲程是机械能转化为内能的过程
3.关于汽油机和柴油机的区别，下列说法中你认为不妥的是（ ）
A.柴油机比汽油机费用低廉，但比较笨重
B.柴油机的效率一般比汽油机的效率高
C.一个工作循环中柴油机做功两次，比汽油机多一次做功冲程
D.在构造上，柴油机汽缸顶部有喷油嘴而没有火花塞
4.烧开同样一壶水，完全燃烧的干木柴与完全燃烧的无烟煤质量不同，是因为干木柴和无烟煤具有不同的（ ）
A.热值 B.比热容
C.内能 D.热量
5.一台热机效率为40%的柴油机，当输出3.44×107 J有用功时，消耗的柴油（柴油的热值是4.3×107 J/kg）质量是（ ）
A.0.8 kg B.0.32 kg
C.2 kg D.2.8 kg
6.下列说法中正确的是（ ）
A.电饭锅工作时，将内能转化为电能
B.电风扇工作时，将机械能转化为电能
C.干电池给灯泡供电时，将电能转化为化学能
D.在阳光照射时，太阳能电池将太阳能转化为电能
7.为节约能源，需提高热机的效率，下列措施不能提高效率的是（ ）
A.尽量使燃料充分燃烧?
B.尽量减少热机部件间的摩擦?
C.尽量减少废气带走的热量
D.尽量增加热机的工作时间
8.一台柴油机飞轮的转速为2400 r/min，则在1 s内，柴油机完成 个冲程，对外做功的次数是 。
9.我国新一代无毒、无污染号称中国“冰箭”的重型长征五号系列火箭研制成功，标志着我国航天事业迈向一个新台阶。“冰箭”用液态氢作燃料，主要是因为氢具有较高的 。火箭发动机 （选填“属于”或“不属于”）热机。
10.如图2所示是化学教师在课堂上演示氢气点火“爆鸣”的装置。按动电火花发生器的按钮，点燃纸盒内的氢气，纸盒被炸出去。氢气燃烧时释放的内能转化为纸盒的 ，这与四冲程内燃机的 冲程能量转化相似。
11.如图3所示，阿根廷科学家设计了一款“牛屁股收集器”，在牛背上装有一个塑料袋，通过导管收集牛体内排出的气体。从一头成年牛平均每天排放出的气体中可提取0.21 kg甲烷。若这些甲烷完全燃烧放出的热量为 J，若这些甲烷完全燃烧放出的热量全部被水吸收，可使 kg的水从20℃升高到70℃。[q甲烷=5.6×107J/kg，c水=4.2×103J/（kg·℃）]
能力提升
1.一辆汽车在平直公路上匀速行驶50 min，消耗汽油7 kg，汽油完全燃烧放出的热量有30%转化为机械能，已知汽油的热值为4.6×107 J/kg，则汽车发动机的功率约为（ ）
A.9.66 kW B.96.6 kW
C.3.22 kW D.32.2 kW
2.小王学习了燃料的热值之后，自己设计了一个实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。
（1）实验装置如图4甲、乙所示，你认为图中横杆、温度计、铁圈、燃具四个器件的安装顺序是 （选填“由下而上”或“由上而下”）。
（2）为保证实验结论的可靠，以及方便比较，小王同学在实验中应让酒精和碎纸片的质量、两烧杯中水的质量、以及两个烧杯都应保持 。
（3）实验数据记录如下表：
燃料 加热前水温/℃ 燃料燃尽时水温/℃ 燃料的热值/(J?kg-1)
酒精 15 35 2.4×106
碎纸片 15 25 ？
根据表中数据，计算出碎纸片的热值是 J/kg。
（4）通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏 （选填“大”或“小”），这是因为 。
3.燃气灶烧水时，把质量为2 kg、初温为20 ℃的水加热到100 ℃，共燃烧了0.02 m3天然气（假设天然气完全燃烧）。已知=4.2×103J/（kg?℃），天然气的热值为8.4×107J/ m3。求：
(1)水吸收的热量；(2)天然气完全燃烧放出的热量；
(3)燃气灶烧水时的效率。
参考答案
基础巩固
1.B 2.C 3.C 4.A 5.C 6.D 7.D
8.80 20
9.热值 属于
10.机械能 做功
11.1.176×107 56
能力提升
1.D
2.(1)由下而上（2）相同（3）1.2×106（4）小 烧杯、空气也吸收热量，并且燃料不可能完全燃烧
3.(1) 在此过程中水吸收的热量：
Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg·℃）×2 kg×（100－20）℃＝6.72×105 J；
（2）天然气完全燃烧放出的热量：
Q放＝qV＝8.4×107J/m3×0.02 m3＝1.68×106J；
（3）燃气灶烧水的效率：
η＝(Q吸/ Q放)×100% ＝(6.72×105 J /1.68×106J)×100%＝40%。