内能、热量（二）
知识梳理
1． 叫做燃料的热值．燃料的热值用 表示，单位是
2．热值的计算公式为 ．
3．汽油机的一个工作循环由 、 、 、 四个冲程组成，每个工作循环活塞上下运动 次，曲轴转动 周，对外做功 次．
4．在压缩冲程中， 能转化为 能．在做功冲程中， 能转化为 能．
典型例题
例：（2008·长沙）冬天，小林的爷爷和奶奶分别穿上了羽绒衣和棉衣，他们都说自己的衣服很保暖．小林想知道到底是羽绒保温性能好还是棉絮保温性能好，于是她找来了两只相同的密闭烧瓶各盛的热水，瓶内各插入一支温度计，瓶外分别用大小和厚度都相同的羽绒和棉絮包好，放在同——地点使其自然冷却，然后每隔一段时间观察并记录水温于下表中[c水＝4.2×103J／（kg·℃）]．
根据表中数据回答下列问题：
（1）保温性能较好的是 ．
（2）经过160min，包羽绒瓶中的热水向外界放出了 J热量．
（3）从表中水温变化的快慢分析，瓶中热水放热的规律是
解析：本题考查厂物质的物理属性比热容及热量的计算．同时要求同学会对实验数据进行分析，有从数据中找出规律的能力．
答案：（1）羽绒 （2）×l05 （3）热水与外界温差越大，放热速度越快
基础训练
1．干木材的燃烧值是1.2×107J／kg，它的物理意义是 ．要放出3.6×107J的热量需要完全燃烧 kg的干木材．
2．如图所示，正在传递的北京2008年奥运会祥云火炬使用的燃料为丙烷，常温下呈现气态的丙烷通过加压液化后储存在较小的罐内．若丙烷的热值为8.0×107J／kg，罐内装有的丙烷完全燃烧可以放出的热量是 J．
第2题图 第4题图 第7题图
3．火柴可以擦燃，也可以放在火上点燃，前者是用 方式使火柴头温度升高而点燃，后者是用 方式使火柴头温度升高而点燃的．
4．如图所示，在试管内装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲出，图中情景演示的是“四冲程”热机工作过程中的 冲程，这个情景中是 能转化为 能．
5．“神舟七号”的发射成功圆了中华民族几千年的飞天梦．其运载火箭升空时，火箭内部燃料燃烧产生的高温高压燃气的 能转化为火箭的 能，使火箭加速上升．在火箭头上往往涂上一层特殊材料，利用这种材料在高温下先熔化后 ，从而 热（填“吸”或“放”），起到防止烧坏火箭头部的作用．
6．在我国实施“西气东输”工程中，西部地区天然气被输送到缺乏能源的东部地区，天然气与煤相比，从热学角度分析，它突出的优点是 ；从环保角度分析，它突出的优点是 ．（天然气、煤的热值分别是1.14×l08J／kg、3×lO7J／kg）
7．如图所示，若液化气钢瓶放在烈日下曝晒，将通过 的方式使它的内能 （填“减少”或“增加”），具有一定的危险性，因此液化气钢瓶严禁曝晒．
8．柴油机是工农业生产中常用的热机．已知某型号柴油机的效率为η，柴油的热值为q．将质量为m的柴油完全燃烧，能放出的热量Q＝ ，这些热量通过柴油机的转化对外所做的有用功W＝ ．
9．煤炭是一种重要能源．区别优劣煤的质量最科学的办法是检测下列物理量中的（ ）
A．比热容 B．密度 C．热值 D．温度
10.在下列现象中，通过热传递改变物体内能的是 （ ）
第10题图
11．人民网北京讯：国防科工委组织研究的50t液氢液氧运载火箭发动机今天在京进行了200s热试车，试验取得圆满成功，这将为我国今后发展：卫星技术、高空探测和载人航天发挥重大作用．该发动机的燃料之所以采用液氢，是冈为液氢具有 （ ）
A．较高的燃点 B．较大的比热容 C．较高的沸点 D．较大的热值
12．在下列事例中，用做功的方法使物体内能增加的是 （ ）
A．用热水淋浴后全身感到暖和 B．冬天，对于“哈气”，手感到暖和
C．冬天，两手互相摩擦，手感到暖和 D．冬天，在房间内用暖气取暖，全身感到暖和
13．飞机在万米高空飞行时，舱外大气压比舱内气压低．要使舱内获得新鲜空气．必须使用压缩机把空气从舱外压进舱内．在这个过程叫中，压缩机对空气做功，空气的 （ ）
A．温度升高，内能增加 B．温度降低，内能减少
C．温度升高，内能减少 D．温度降低，内能增加
14．单缸四冲程汽油机，完成一个工作循环，曲轴转过 （ ）
A．720° B．180° C．150° D．90°
15．如图所示，水沸腾后会将软木塞冲开，其能量转化情况和四冲程内燃机的哪一个工作冲程相似? （ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
第15题图 第16题图
16．“单缸四冲程内燃机的四个冲程的示意图如图所示，下列关于这种内燃机一个工作循环的四个冲程的顺序排列正确的是 （ ）
A．丙、丁、乙、甲 B．乙、丁、甲、丙 C．乙、甲、丁、丙 D．甲、乙、丙、丁
17．一支蜡烛在燃烧过程中 （ ）
A．质量变小，比热容变小，热值变小 B．质量变小，比热容变小，热值不变
C．质量变小，比热容不变，热值变小 D．质量变小，比热容不变，热值不变
18．小王同学做“比较两种材料保温性能”的实验，他取①和②两种保温材料，两支相同的温度计，两个相同的人玻璃烧杯，钟表，初温相同、质量相等的热开水，以及细线、硬纸片、剪刀等，做两个外形相同的保温装置，其中一个如图（a）所示．然后在相同环境的房间里同时开始做实验．他根据实验测得的数据绘得如图（b）所示的“水温与时间关系”图象．实验过程中室温保持不变，请你回答：
第18题图
（1）①和②哪种材料的保温性能好?答： （填“①”或“②”）．．
（2）对于同一种保温材料内的水，在10～20min时间内放出的热量 20～30min时间内放出的热量（填“大于”、“等于”或“小于”）．
（3）在整个实验过程中．①保温材料内的水放出的热量 ②保温材料内的水放出的热量（填“大于”、“等于”或“小于”）．
19．小明家最近安装了—台太阳能热水器，容积为，装满水．则：
（1）热水器中水的质最是多少?
（2）水温升高需吸收多少热量?产生这些热量完全燃烧多少煤气？[（水＝4.2×103J／（kg·℃），q煤气＝4.2×107J／kg]
拓展提升
1．水的比热容是4.2×103J／（kg·℃），将质量为的水从加热到需要吸收 J的热量．
2．如果将水倒掉一半，它的比热容将为 J／（kg·℃）．
3．一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占25％，废气带走的能量占30％，摩擦等机械损牦占10％．则它的机械效率为 ．
4．受益于“西气东输”工程，天然气已在某广泛使用，天然气的热值可高达8.0×107J／m3，8.0×107J／m3的物理意义是 ．
5．日前使用天然气的公交车已在某市投入运营，它将天然气压缩至原体积的，存储在钢瓶中作为车载燃料．从微观角度看，天然气被压缩是因为 ．
6．一台效率为40％的柴油机，当输出66000J的有用功时，消耗的柴油量为 kg．（柴油的热值为4.3×107J／kg）
7．热机是将 能转化为机械能的机器．下图所示为汽油机工作时各冲程的示意图，其中， 是压缩冲程， 是排气冲程；热机工作时对环境造成的污染有 ．（填一种污染）
第7题图 第8题图
8．柴油机是工农业生产中常用的热机，如图所示是其 冲程；已知某型号柴油机的效率是30％，在柴油机内完全燃烧柴油能放热 J，这些热通过柴油机的转化能对外做有用功 J．若柴油机的转速为3000r／min．则每秒中燃气对外做功 次．（柴油的热值为3.3×107J／kg）
9．“神舟七号”载人飞船于安全着陆，为防止飞船从太空返回地面的过程中因高温而损坏，飞船的表面层用耐高温材料制成．你认为飞船表面层温度升高的主要原因是 （ ）
A．大气温度过高 B．与大气摩擦做功
C．吸收太阳的辐射热 D．燃烧室内燃料燃烧放出热量
10.下列各图属于内能转化为机械能的是 （ ）
第10题图
11．，“长征2号”火箭将我国载人飞船“神舟七号”成功发射到太空．飞船在绕地球飞行68小时后，载人返回舱脱离飞船成功返回地球安全着陆．返回舱在穿越地球大气层急速下降的过程中与空气剧烈摩擦，具表面温度急剧升高．这时，返回舱的 （ ）
A．重力势能减少，机械能不变，内能增加 B．重力势能减少．动能增加，机械能增加
C．重力势能减少，机械能减少，内能增加 D．重力势能减少，机械能减少，内能不变
12．在下列四种现象中，只发生能的转移而不发生能的转化的过程是 （ ）
A．烧水时，水蒸气顶起壶盖 B．闭合开关后，灯泡发光
C．冬天．用手摸户外的金属杆时手感觉到冷 D．给电动自行车的蓄电池充电
13．如图所示为内燃机工作时的某冲程示意图，该冲程是 （ ）
A．吸气冲程
B．压缩冲程
C．做功冲程
D．排气冲程
14．下表是某品牌小轿车的一些技术参数．其中排气量是指发动机气缸的工作容积，一般情况下，发动机的排气量越大，功率越大；空燃比是指气缸内空气和燃油的质量比；汽油的热值表示每千克汽油完全燃烧放出的热量为4.6×lO7J．当该发动机以最大功率工作时，气缸内汽油和空气的混合密度为／m3，lmin内高温高压的燃气推动活塞做功2600次．请你计算发动机在最大功率：工作时：
（1）lmin内做的有用功．
（2）做功一次消耗汽油的质量．
（3）发动机的效率．