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1、
分類集訓(xùn)18 熱機(jī) 熱量的計(jì)算 能量轉(zhuǎn)化與守恒
命題分類集訓(xùn)
熱機(jī)
1.(2015大理模擬)如圖所示是內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程,其中屬于壓縮沖程的是( A )
,A) ,B) ,C) ,D)
2.(2015曲靖中考13題2分)內(nèi)燃機(jī)把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為__機(jī)械__能,若汽油機(jī)氣缸工作活塞的面積為40cm2,燃?xì)庠跉飧變?nèi)產(chǎn)生的高溫氣壓為2.5×105Pa,則活塞上獲得的推力為__1000__N。
熱量的計(jì)算
3.(2015曲靖模擬)中國南海海底探明有大量的“可燃冰”,同等條件下,“可燃冰”完全燃燒放出的熱量達(dá)到煤氣的數(shù)十倍,說明“可燃冰”的__熱值__很大;以10倍的關(guān)系粗略計(jì)算,1
2、kg“可燃冰”完全燃燒放出的熱量可以使__2500__kg的水從20℃加熱至60℃。[q煤氣=4.2×107J/kg,水的比熱容c=4.2×103J/(kg·℃)]
4.(2015曲靖中考16題1分)人人討厭垃圾,對(duì)其避之不及,現(xiàn)在人們已可將垃圾變廢為寶,如通過在封閉的爐中焚燒垃圾,臭氣能得到分解,焚燒時(shí)產(chǎn)生的熱可以用來發(fā)電,利用化學(xué)方法將焚燒時(shí)產(chǎn)生的一些物質(zhì)合成多種化工產(chǎn)品,某處理廠在高溫高壓下通過催化劑可以用1噸某種垃圾產(chǎn)生出170kg的燃料油。
問:若燃料油的熱值為4.2×107J/kg,完全燃燒1kg這種燃料油放出的熱量是__4.2×107__J。這些熱量可以使__125__kg的
3、水溫度從20℃升高到100℃。[水的比熱容c=4.2×103J/(kg·℃)]
5.(2013云南中考25題8分)某物理興趣小組的同學(xué),用煤爐給10kg的水加熱,同時(shí)他們繪制了如圖所示的加熱過程中水溫隨時(shí)間變化的
圖線。若在6min內(nèi)完全燃燒了0.2kg的煤,水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃),煤的熱值約為3×107J/kg。求:
(1)煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量;
解:Q放=mq=0.2kg×3×107J/kg=6×106J
(2)經(jīng)過6min時(shí)間加熱,水所吸收的熱量;
解:Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×10kg×60℃=2.52×106J
(3)煤爐燒
4、水時(shí)的熱效率。
解:η=Q吸/Q放=×100%=42%
6.(2015玉溪模擬)人類正積極開發(fā)和利用太陽能,如太陽能熱水器、太陽能電池等。江濤想知道家中太陽能熱水器吸收太陽能的本領(lǐng),做了如下探究:天氣晴朗時(shí),江濤測得太陽能熱水器1h內(nèi)使質(zhì)量為50kg的水從20℃升高到30℃。問:
(1)水吸收了多少熱量?[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
解:Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(30℃-20℃)=2.1×106J
(2)若用加熱的方式使同質(zhì)量的水升高相同的溫度,則至少需要燃燒多少立方米的液化氣?(假設(shè)液化氣燃燒放出的熱量全部被水吸收,液化氣的熱值
5、是5.0×107J/m3)
解:V===0.042m3。
能量轉(zhuǎn)化與守恒
7.(2015文山模擬)下列對(duì)能量轉(zhuǎn)化的描述不正確的是( B )
A.蓄電池充電:電能——化學(xué)能
B.發(fā)電機(jī)工作:電能——機(jī)械能
C.螢火蟲發(fā)光:生物質(zhì)能——光能
D.內(nèi)燃機(jī)工作:化學(xué)能——內(nèi)能——機(jī)械能
8.(2015麗江模擬)從能量轉(zhuǎn)化的角度看,“水往低處流”是把__重力勢__能轉(zhuǎn)化為__動(dòng)__能;“鉆木取火”是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為__內(nèi)__能。
9.(2015昆明中考14題2分)可充電電筒的電池能反復(fù)充放電使用,既節(jié)約了資源,也保護(hù)了環(huán)境。電池充電時(shí),__電__能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,用電筒照明時(shí),小燈泡將電
6、能轉(zhuǎn)化為__光__能。
考點(diǎn)限時(shí)沖刺
(時(shí)間:60分鐘 滿分:100分)
一、選擇題(每小題4分,共32分)
1.(2015廣州中考)如圖所示,在一個(gè)配有活塞的厚玻璃筒內(nèi)放一小團(tuán)硝化棉,迅速下壓活塞,硝化棉燃燒。下列說法正確的是( D )
A.迅速向上抽活塞,硝化棉也能燃燒
B.此實(shí)驗(yàn)只通過熱傳遞改變筒內(nèi)空氣的內(nèi)能
C.下壓活塞的過程,空氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機(jī)械能
D.硝化棉燃燒,是因?yàn)椴A矁?nèi)空氣的溫度升高,內(nèi)能增大
2.(2015成都中考)以下機(jī)械屬于熱機(jī)的是( D )
A.杠桿 B.斜面 C.洗衣機(jī) D.汽油機(jī)
3.
7、(2015武漢中考)關(guān)于內(nèi)能及其利用,下列說法正確的是( B )
A.溫度高的物體內(nèi)能一定大
B.做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能
C.比熱容跟物體吸收或放出的熱量有關(guān)
D.熱機(jī)的做功沖程是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
4.(2015哈爾濱中考)下列有關(guān)熱機(jī)的說法正確的是( A )
A.內(nèi)燃機(jī)的冷卻液需要用比熱容較大的物質(zhì)
B.內(nèi)燃機(jī)的做功沖程是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程
C.汽油機(jī)消耗的汽油可循環(huán)使用,是取之不盡的能源
D.熱機(jī)的使用緩解了城市的熱島效應(yīng)
5.(2015北京中考)下列說法中正確的是( D )
A.電飯鍋工作時(shí),將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能
B.電風(fēng)扇工作時(shí),將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能
8、
C.干電池給燈泡供電時(shí),將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
D.在陽光照射時(shí),太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能
6.(2015天津中考)圖中為四沖程汽油機(jī)工作過程中的某沖程示意圖,該沖程為( C )
A.吸氣沖程
B.壓縮沖程
C.做功沖程
D.排氣沖程
7.(2015自貢中考)冰在熔化過程中,下列判斷正確的是( B )
A.內(nèi)能不變,比熱容不變
B.吸收熱量,溫度不變
C.比熱容、內(nèi)能、溫度都不變
D.比熱容變大,內(nèi)能增加,溫度升高
8.(2015安徽中考)下列說法正確的是( D )
A.彈簧測力計(jì)只能測量重力的大小
B.使用滑輪組既可以省力,也可以省功
C.驗(yàn)電器的工作原理
9、是異種電荷相互吸引
D.內(nèi)燃機(jī)在做功沖程中把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
二、填空題(每空2分,共36分)
9.(2015曲靖一模)雙能源(汽油和天然氣)汽車以其經(jīng)濟(jì)、污染小等優(yōu)點(diǎn)備受人們青睞。(已知汽油的熱值為3.2×107J/L,天然氣的熱值為7.2×107J/m3)
(1)內(nèi)燃機(jī)是汽車的“心臟”,它是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為__機(jī)械能__的機(jī)器。
(2)完全燃燒9L汽油放出的熱量與完全燃燒__4__m3的天然氣放出的熱量相等。
10.(2015西雙版納改編)海洋潮汐蘊(yùn)藏著巨大的能量,據(jù)有關(guān)專家估計(jì)全世界海洋儲(chǔ)藏的潮汐能功率約為2.7×109kW,則1s內(nèi)可釋放出約__2.7×1012__J的能量;這
10、些能量相當(dāng)于__90__t干木柴完全燃燒放出的熱量。(q干木柴=3×107J/kg)
11.(2015昆明8中一模)小明去參觀科技館,他在汽車館還看到了有關(guān)“六沖程引擎”的介紹。這種引擎在完成四沖程工作后,會(huì)把水注入汽缸,使水瞬間變成水蒸氣,從而帶動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生第五沖程,為汽車提供動(dòng)力。第六沖程是讓水蒸氣進(jìn)入冷凝器,變成可再次注入汽缸的水。其中第五沖程相當(dāng)于四沖程內(nèi)燃機(jī)的__做功__沖程,在第六沖程中發(fā)生的物態(tài)變化是__液化__。請(qǐng)你幫他找出該“六沖程引擎”的一個(gè)優(yōu)點(diǎn):__提高熱機(jī)效率或節(jié)約能源__。
12.(2015重慶中考)小林將質(zhì)量為2kg的水從28℃加熱至沸騰時(shí)測得水溫為98℃,
11、由此可知當(dāng)?shù)卮髿鈮篲_小于__(選填“大于”、“等于”或“小于”)1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓;水吸收的熱量是__5.88×105__J。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
13.(2015婁底中考)行駛中的汽車在緊急剎車時(shí),剎車片會(huì)發(fā)燙,這是通過__做功__的方式增加了物體的內(nèi)能,若汽車行駛過程中消耗汽油2kg,這些汽油完全燃燒時(shí)放出__9.2×107__J的熱量。(汽油熱值4.6×107J/kg)
14.(2015安順中考)若一太陽能熱水器內(nèi)裝有100kg溫度為20℃的水,陽光照射一天后,水溫升高到80℃,則熱水器內(nèi)的水吸收了__2.52×107__J的太陽能;這是通過__熱傳遞__的方式改變了
12、水的內(nèi)能。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
15.(2015泰州中考)如圖所示,在空氣壓縮引火儀的玻璃筒底部放一小團(tuán)干燥的棉花,快速壓下活塞,可觀察到棉花著火燃燒。此過程中活塞對(duì)筒內(nèi)氣體做功,氣體的內(nèi)能__增加__,這與四沖程汽油機(jī)的__壓縮__沖程的能量轉(zhuǎn)化相同。某臺(tái)汽油機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速為2400r/min,在1min內(nèi),汽油機(jī)完成__1200__個(gè)工作循環(huán)。
16.(2015雅安中考)近期科學(xué)家發(fā)明了一種單缸六沖程內(nèi)燃機(jī),它每一個(gè)工作循環(huán)的前四個(gè)沖程與單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)相同,在第四沖程結(jié)束后,立刻向汽缸內(nèi)噴水,水在高溫汽缸內(nèi)迅速__汽化__(填物態(tài)變化名稱)成高溫、高壓水蒸氣,推
13、動(dòng)活塞再次做功,在水蒸氣推動(dòng)活塞做功的過程中主要的能量轉(zhuǎn)化情況是__內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能__,從而提高了熱機(jī)的效率。
三、實(shí)驗(yàn)探究題(12分)
17.(2015宿遷中考)小華用如圖實(shí)驗(yàn)裝置探究水和煤油比熱容的大小。在兩個(gè)相同的燒杯中加入初溫相同和__質(zhì)量__相同的水和煤油,用兩個(gè)相同的酒精燈同時(shí)進(jìn)行加熱,并用玻璃棒不斷攪拌,每隔一分鐘記錄一次溫度,記錄的數(shù)據(jù)如下表:
加熱時(shí)間/min
0
1
2
3
4
溫度/℃
煤油
20
22
24
26
28
水
20
21
22
23
24
(1)實(shí)驗(yàn)中用玻璃棒不斷攪拌,目的是讓
14、液體__受熱均勻__。
(2)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,水的比熱容__大于__煤油的比熱容。(選填“大于”、“等于”或“小于”)
(3)下列現(xiàn)象可用比熱容知識(shí)來解釋的是__C__。
A.夏天在教室灑水,感到?jīng)鏊?
B.金屬勺裝有塑料手柄
C.沙漠地區(qū)晝夜溫差較大
四、綜合題(18題8分,19題12分,共20分)
18.(2015上海中考)質(zhì)量為0.2千克的水溫升高50℃,求水吸收的熱量Q吸。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
解:Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.2kg×50℃=4.2×104J。
19.(2015荊州中考)某品牌太陽能熱水器的容積為100L,其
15、裝滿水后在太陽的照射下水溫從20℃升高到40℃,不計(jì)熱量的散失。
(1)求熱水器中的水吸收的熱量。[水的比熱容c=4.2×103J/(kg·℃)]
解:m=ρV=103kg/m3×100×10-3m3=100kg,Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(40℃-20℃)=8.4×106J。答:熱水器中的水吸收的熱量是8.4×106J
(2)要完全燃燒多少體積的煤氣可以產(chǎn)生相同的熱量?(煤氣的熱值q=4.0×107J/m3)
解:根據(jù)Q吸=Q放,Q放=qV,得到V=Q放/q=Q吸/q=(8.4×106J)÷(4.0×107J/m3)=0.21m3。答:要完全燃燒0.21m3的煤氣可以產(chǎn)生相同的熱量。
5