1第十四讲内能利用【考纲要求】1．知道燃料的燃烧值并能进行简单的计算；2．知道热机，了解汽油机的工作原理，了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。3．了解热机皎率，知道能的转化和守恒定律【命题趋势】本章内容在中考试题中，主要以填空、选择和综合应用题的形式出现。主要考查热量的计算，热机的工作原理、热效率等。【考点探究】考点一、内能的利用【例2】从15米高处落下的水流,重力势能的30%转变为内能,并使它的温度升高,水流温度将升高______℃.解析：本题考查综合运用能量转化和守恒定律.效率及比热的知识解决有关问题的能力.答案：质量为m的水,下落高度为h,重力对水做的功是WG,其中30%(η)转化为水的内能,使水温升高Δt.根据题意,有ηWG=Q吸ηGh=cmΔtηmgh=cmΔt∴Δt=(ηgh)/c=(0.3×9.8牛/千克×15米)/4.2×103焦/(千克.℃)=0.0105℃方法总结:遇到"效率",要格外当心----考虑效率,就是"打折扣",不要算反了.考点二、热机【例2】“在四冲程内燃机工作的一个工作循环中,存在着机械能转化为内能的过程,也存在着内能转化为机械能的过程,这两个能量转化的过程存在于()A.吸气冲程和压缩冲程B.压缩冲程和做功冲程C.做功冲程和排气冲程D.吸气冲程和排气冲程解析:本题考查对于四冲程内燃机工作过程的了解.首先要明确:使用内燃机的目的,是"利用燃烧燃料做功,让内能转化为机械能"----这一过程发生在做功冲程,这样,不包含做功冲程的选项A和选项D就被一举排除----"四选一"变成了(从选项B和选项C中)"二选一".其次要理解:内燃机为什么需要存在"机械能转化为内能"的过程?(从表面看起来,这是和使用内燃机的目的----内能转化为机械能----背道而驰的).原来,做功冲程把内能转化为机械能的效率,取决于燃烧室(气缸)的温度,温度越高,转化效率越高."提高燃烧室的温度,以提高内燃机效率",这就是在做功冲程之前,插入一个(对气缸内的气体压缩做功的)压缩冲程的目的.弄清了这一点,问题便迎刃而解.答案：B方法总结:学物理,不"悟理"不行.不但要"知其然",还要这"知其所以然".对于选择题,"排错"(排除错误)+"择优"是事半功倍的好方法.考点三热机的效率【例2】柴油机甲的效率高于柴油机乙的效率,这表明()A.甲做功多B.甲做功快2C.甲消耗柴油少D.甲将热能转化为机械能的比例大解析:本题考查对于效率概念的掌握.题目要点如下:一."效率"(η)是一个比值,即在总量中有用部分所占的份额(η=W有用/W总).热机是把内能(总量)转化为机械能(有用部分)的机器,因此热机效率应为机械能/内能,选项D恰好符合题意.二.与效率容易混淆的概念是"功率"(P),即单位时间里所做的功----做功的快慢(P=W/t),选项B正是这类陷阱.三.至于做功的多少(W)(选项A),消耗燃料的质量(m燃料)(选项C),则更是答非所问!答案：D.方法总结:对于"相似"的概念,遇到"吃不准"的情形,比较稳妥的解决方法是:列出各自的公式(或符号),加以分析比较。考点四：热学综合计算【例4】阳光垂直照射到地面,在每平方米的面积上,平均每分钟能得到8.4×104焦耳的热量,如果我们能利用太阳光热的10%,那么在面积为50米2的屋顶上可以利用的太阳热的功率为______千瓦.解析:本题为效率与功率的综合题.可分步求解如下:1.在屋顶上每分钟能得到的热量Q总=nQ0=50×8.4×104焦耳=4.2×106焦耳2.其中我们能利用的热量Q有用=ηQ总=0.1×4.2×106焦耳=4.2×105焦耳3.在屋顶上可以利用的太阳热的功率P=Q有用/t=(4.2×105焦耳)/60秒=7×103瓦特=7千瓦答案：详见解析。方法总结：本题上述解法,思路是"已知→所求",这种方法叫做"综合法";也可以反过来,"所求→已知".这种方法叫做"分析法".本题若用"分析法"求解,则为P=Q有用/t=(ηQ总)/t=(ηnQ0)/t=(0.1×50×8.4×104焦耳)/60秒=7×103瓦特=7千瓦【经典考题】1．(2013郴州)我国随着航天事业发展需要，正在研制大功率液氢发动机。这种发动机主要是因为氢是有()A．较小的密度B．较大的比热容C．较高的热值D．较低的沸点2．（2013四川自贡）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...
