第十四章《内能的利用》
★知识点1：热值
1.（2018湖北咸宁）用天然气烧水，水烧开后，壶盖不断向上跳动，此过程中能量转化与四冲程汽油机的 做功 冲程的能量转化相同；若天然气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收，在标准大气压下把5kg的水从20℃加热至沸腾，需完全燃烧 0.084 m3天然气。（c水=4.2×103J/（kg•℃），q天然气=4×107J/m3）
2.（2018江苏省徐州市）小明在家中用煤气灶将初温为20℃，质量为2kg的一壶水加热到80℃，这是通过 热传递 的方式使水的内能 增加 ．如果煤气完全燃烧放出的热量只有60%被水吸收，则至少需要燃烧 0.02 kg的煤气 [水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，煤气的热值为4.2×107J/kg]．
3.（2018四川遂宁）我国于2017年5月18日在南海海域成功试采“可燃冰”，“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力，在相同条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量可达到天然气的数十倍．如果“可燃冰”热值是天然气的10倍，设天燃气热值为4.2×107J/kg,完全燃烧0.5kg“可燃冰”放出的热量为 2.1×108 J；若在不考虑热量损失的情况下，这些热量能使800kg、45℃的水刚好达到沸点，则此时水的沸点是 107.5 ℃, 水面上方的气压 大于 1标准大气压．(选填“大于”、“小于”或“等于")[C=4.2×103J/(kg.℃)]
4.（2018福建B卷）合理分类和利用垃圾可以变废为宝。在一定条件下，1吨垃圾能”榨”出170kg燃料油，若燃料油的热值为4.0×107J/kg，则这些燃料油完全燃烧释放出的热量为 6.8×109 J，燃烧时燃料油的化学能转化为 内 能。
5.（2018山东泰安）某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km，用时5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽车的牵引力是2000N，燃油的热值为4.6×107J/kg，假设燃油完全燃烧。通过计算可知，下列结果正确的是 （ D ）
①汽车行驶速度是20km/h ②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107J
③汽车牵引力做功的功率是30kW ④汽车发动机的效率是20%
A．只有①和② B．只有②和③ C．只有①和④ D．只有②和④
★知识点2：热机
1.（2018四川巴中）一单缸四冲程汽油机，飞轮转速为3000r/min，则1s对外做功次，若其效率为30%，消耗100g汽油，对外做功 1.38×106 J．若水箱中5kg水由20℃升高到100℃，水吸收 1.68×106 J热量 （q汽油=4.6×107J/kg）
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2.（2018浙江省温州市）如图是小明制作的简易“蒸汽船”型。将盛有一定量水的铜容器安装在“船体”上，用蜡烛对铜制容器底部加热，一段时间后铜管会向右喷蒸汽，“蒸汽船”就向左行驶。
（1）蜡烛对铜制容器加热导致容器内水温升高这是通过___热传递____的方式改变水的内能。
（2）当铜管向右喷蒸汽时“船体”获得喷出的蒸汽对其向左的推力，这说明了_____力的作用是相互的______。
3.（2018四川省南充市）某台汽油机飞轮的转速为1800r/min，在1s内，汽油机完成了____15__个工作循环。如果汽油机在一段时间内消耗了500g汽油，若这些汽油完全燃烧，可放出热量_____2.3×107_____J。(q汽油=4.6×107J/kg)
4.（2018四川成都）在四冲程汽油机的工作过程中，内能转化为机械能的是（ C ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
5.（2018山东临沂）小明用煤气灶烧水时，进行了如下思考，正确的是（ C ）
A．煤气燃烧越充分，其热值越大 B．加热过程中水的比热容变大
C．壶内水温度升高的过程中内能增大 D．水沸腾过程中吸收热量，温度不断升高
6.（2018四川遂宁）小军帮妈妈煲鸡汤时，联想到了许多物理知识.下列说法错误的是（B）
A.鸡汤香气四溢是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动
B.鸡汤沸腾过程中吸收热量，温度不变，内能不变
C.煲鸡汤过程中，限压阀转动，此过程的能量转化与内燃机的做功冲程相似
D.限压阀口“烟雾缭绕”，这是水蒸气液化形成的小水珠
7.（2018湖南省邵阳市）清明节是中国的传统节日，期间全国上下要燃放大量鞭炮，气氛甚是热烈！据报道由此引发的大大小小火灾甚多，造成损失很大，国家提倡要改良。今年小军同学放假回家，先到网上下载了别人录制好的鞭炮声mp3到U盘，到时插到身边听音乐用的随身听上播放，呵呵！这电子鞭炮声效果妙极了！下列说法中错误的是（ D ）
A．保证了声音音色的逼真 B．可随意调节声音响度到最合适
C．轻松避免了火灾，不留垃圾，更加环保 D．使声能转化成电能
8.（2018四川遂宁）下列有关声和能的说法中正确的是（ D ）
A.声纹锁在房主说出暗语时才能被打开，是因为它能辨别声音的音调
B.“辽宁号”航母上的起飞引导员佩戴有耳罩的头盔，这是从传播过程中减弱噪声
C.太阳能、风能、核能是目前正在努力研究、开发的新能源，它们都是可再生能源
D.能量的转化和转移具有方向性，在转化和转移过程中能量的总量总保持不变
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9.（2018山东东营）水煎包是东营特色名吃，其特色在于兼得水煮油煎之妙，色泽金黄，一面焦脆，三面嫩软，皮薄馅大，香而不腻。在水煎包的制作过程中，以下说法正确的是（B）
①水煎包“香气四溢”，说明分子在不停地做无规则运动
②水煎包能被煎成金黄色，是因为油的沸点比水的沸点低
③木柴燃烧时将化学能转化为内能
④往热锅内倒入水会产生大量的“白气”，“白气”是水汽化形成的
⑤锅盖不断被水蒸气顶起而发生“跳动”，此时水蒸气的内能转化为锅盖的机械能
A．①②③⑤ B．①③⑤ C．①③④⑤ D．②③④⑤
10.（2018湖北荆门）世界是由物质组成的，下列关于物质的一些说法中，正确的是（A ）
A．我们常说摩擦生热，那是因为做功改变了物体的内能
B．组成物质的原子核是由质子、中子和电子组成的
C．热胀冷缩的常识告诉我们，物体温度升高时，体积一定变大
D．在绕地球飞行的神舟飞船内，物体的质量消失了，所以天平不能使用了
11.（2018四川巴中）在内燃机的四个冲程中，如图所示的是（ C ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
★知识点3：能量的转化和守恒
1.（2018浙江省绍兴市）2018年5月14日，川航3U8633航班客机驾驶舱右侧风挡玻璃突然破裂，机长在低压、极寒缺氧巨大噪声的恶劣条件下操纵飞机成功降落，被称誉为一次“世界级”的备降。
(1)飞机玻璃破裂的瞬间，强大的气流损坏仪器面板，此时气流的方向是_____从驾驶舱到外界____(选填“从外界到驾驶舱”或“从驾驶舱到外界”)。
(2)此事件中的雷达观察员被媒体称为幕后英雄。太阳活动增强时会影响雷达等短波通讯，常见的太阳活动有太阳黑子、____耀斑_____、日珥等。
(3)高空中虽然气温极低，但飞机上的空调一般是制冷的。这是因为机外的冷空气吸入飞机后需要压缩，使空气的温度升到50℃以上，这种改变内能的途径属____做功_____。
2.（2018长沙）在太空中，把要合成的各种固态材料放进特制的太空炉，对材料加热使其内能___增大_____(选填“增大”或“减小”)而熔化，再降温使其变成新的固态材料，然后随着卫星或飞船返回地球，这样加工的材料叫太空材料．当一块加工好的太空材料从太空返回地球时，其质量____不变____(选填“变大”、“变小”或“不变”)．
3.（2018四川省内江市）根据能量守恒定律，下列情形可能发生的是( B )
A.随着科学技术不断发展和提高，永动机是可以制成的
B.两个斜面相对连接，小球从左斜面滚下后冲上右斜面
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C.电水壶里的水沸腾后断电，水的沸腾却一直持续下去
D.出枪膛的子弹射穿木板后，以更快的速度继续运动
4.（2018浙江省温州市）某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板，在光照时发电，给电动机供电以调节百叶窗的开合。该过程中发生的能量转换是（ C ）
A．电能→机械能→光能 B．光能→机能→电能
C．光能→电能→机械能 D．机械能→电能→光能
5.（2018湖南省邵阳市）关于温度、内能、热量说法正确的是（ C ）
A．物体温度升高一定是吸收了热量 B．正在沸腾的水的温度一定是100℃
C．冬天搓手变暖是通过做功使手的内能增大 D．热胀冷缩中的“热”“冷”是指内能
6.（2018四川省乐山市）下列说法中正确的是（ C ）
A．汽油机在做功冲程中是将机械能转换成内能
B．物体的温度降低时内能减少，所以0℃冰块的水分子不做运动
C．沿海地区昼夜温差小，主要原因是水的比热容较大
D．温度从热量高的物体传递给热量低的物体
7.（2018四川成都）小李家使用的燃气热水器，将30kg的水从20℃加热到45℃，消耗了0.15m3的天然气。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为4×107J/m3，则下列与该过程有关的计算结果和分析正确的是（ C ）
A．水吸收的热量与水的末温成正比 B．水吸收的热量是3.15×105J
C．热水器的能量转化效率是52.5% D．热水器的能量转化效率与环境温度无关
8.（2018桂林市）若家用天然气的热值为4.2×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/(kg.℃)．
（1）完全燃烧0.04m3天然气放出的热量是多少?
（2）若某新型天然气灶烧水的效率为40%，完全燃烧0.04m3天然气可使室温5kg的水温升高多少?
【答案】（1）1.68×106J；（2）32℃
9.（2018山东德州）在一个标准大气压下，用炉子将10kg的水从20℃加热至沸腾，燃烧了0.5kg的焦炭，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），焦炭的热值为3.0×107J/kg。求：
（1）水吸收的热量；
（2）0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量；
（3）炉子烧水的效率。
【答案】（1）3.36×106J；（2）1.5×107J；（3）22.4%。
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