第三章内能热机.docVIP

第 3 章 内能的利用 热机 节随堂例解 1.冲量和动量 1.燃料及其热值 例题3-1-1 木炭的热值是3.4107 J/kg，它的物理意义是_____，现有500g的木炭，它的热值是_____，完全燃烧后放出的热量是_____J. 解析与答案 ①由热值的定义可知：1kg的某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值，木炭的热值的物理意义应是：1kg的木炭完全燃烧放出3.4107J的热量. ②热值是表示相同质量的不同燃料完全燃烧时放出的热量一般不相等的特性. 而同一种燃料的热值是相同的，与质量无关. ③热值是表示1kg的某种燃料完全燃烧放出的热量. 那么一定质量的这种燃料完全燃烧放出的热量应等于热值与质量的乘积. 答案：1kg的木炭完全燃烧放出3.4107J的热量；3.4107J/kg; 1.7107J. 例题3-1-2 (1) 燃料的燃烧是一种化学变化，燃烧过程中，燃料的 ① 能转化为 ② 能. 也就是通常所说的放出热量. (2) ① 叫做这种燃料的热值，它的单位是 ② 读作 ③ . (3) 汽油的热值为4.6×107J/kg，它表示_____. (4) 有关燃料的热值，下列说法中正确的是( ). A. 燃料的热值越大，燃烧时达到的温度就越高 B. 燃料的热值越大，燃烧时放出的热量就越多 C. 燃料燃烧越充分，则燃料的热值就越大 D. 燃料的热值与燃料的质量以及燃烧情况无关 (5) 木炭、汽油、酒精三种燃料，如果完全燃烧时，它们放出相同的热量，则需要燃烧质量较多的燃料是( ).(q木炭＝3.4107J/kg，q汽油＝4.6107J/kg，q酒精＝3.0107J/kg) A. 木炭 B. 酒精 C. 汽油 D. 不能确定 (6) 完全燃烧2kg汽油放出多少热量? 要放出6.0×106J的热量需要完全燃烧多少克酒精? (q汽油＝4.6×107J/kg，q酒精＝3.0107J/kg) (7) 下列三个数值4.6×107J/kg、0.8×103kg/m3、2.1103J/(℃)各表征煤油的一个特性，这三个数值依次表示的是煤油的( ). A.比热容、密度、热值 B.密度、热值、比热容 C.密度、比热容、热值 D.热值、密度、比热容 (8) 一瓶酒精倒掉一半后，下面说法中正确的是( ). A. 比热容和热值不变，密度变为原来的一半 B. 密度、比热容、热值都不变 C. 热值和密度不变，比热容变为原来的一半 D. 密度、比热容、热值都变为原来的一半 (9) 一只热气球充有500kg空气，若不供给热量，每小时空气温度降低20℃，为保持温度，每小时应向其供热多少焦. 所用燃料的热值为4.4107J/kg，完全燃烧产生的热量有75%被空气吸收，每小时要消耗多少燃料 [空气的比热容为1×103J/(℃)]. 解析与答案 (1) 燃料燃烧发生的是化学变化，燃烧过程中燃料的化学能转化为内能. 答案：①化学 ②内 (2) ①1kg的某种燃料完全燃烧放出的热量 ②J/kg ③焦耳每千克 (3) 它表示的物理意义是1kg的汽油完全燃烧所放出的热量是4.6107J. (4) 燃料的热值反映了燃料燃烧的一种特性，它只与燃料的种类有关，而燃料燃烧放出的热量多少不仅与热值有关还与燃料的质量有关，所以A、B、C都不对. 答案：D (5) 三种不同燃料完全燃烧后放出相同的热量，热值小的燃料需要的质量多，比较木炭、汽油、酒精的热值可知酒精的热值小，所以需要燃烧质量较多的应是酒精. 答案：B (6) 要计算完全燃烧2kg汽油放出的热量，可利用Q放＝qm燃料燃烧放热公式来求即Q放＝qm＝4.6107J/kg2kg＝9.2107J. 要计算酒精的质量可用m＝来计算，即m＝＝＝0.2kg＝200g (7) 区分物理量的单位应从物理量的定义入手，单位的物理意义是物理量定义的具体体现，如J/kg表示1kg某种燃料完全燃烧所放出的热量，kg/m3表示1m3物体的质量，J/(℃)表示1kg某种物质升高(降低)1℃吸收(放出)的热量. 答案：D (8) 比热容、密度、热值都是表明物质特性的物理量，它们与物质的种类有关，与物体的质量、体积无关. 答案：B (9) 每小时向热气球供热相当于将其中的空气升温20℃所需的热量Q吸＝c空气m空气升＝1103J/(℃)500kg20℃＝107J，需要燃料的质量m＝＝＝0.3kg 答案：107J，0.3kg 2.内能的利用 例题3-2-1 (1) 内能利用的途径主要有 ① 和 ② 两种，利用内能取暖属于内能的 ③ 过程；热机的工作属于内能的 ④ 过程. (2) 下列说法中正确的是( ) A. 直接利用内能来加热物体，实际上是内能的转移