17热机能源与可持续发展.ppt

第17讲 热机 能源与可持续发展,第17讲 热机 能源与可持续发展,考点53热机,考点自主梳理与热身反馈,1热机原理 通过燃烧把燃料的_能转化为_能，再通过 做功把_能转化为_能。2工作过程 热机的一个工作循环由_、_、_、_四个冲程组成。在四个冲程中，只有_ 冲程是燃气对外做功，将_能转化为_能，其,化学,内,内,机械,吸气,压缩,做功,排气,做功,内,机械,他三个冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的 _来完成。一个工作循环中，曲轴、飞轮转动2周，活塞往复运动2次，对外做功_次。3热机效率(1)定义：用来做_的那部分能量与燃料_ 燃烧放出的能量之比。,第17讲 热机 能源与可持续发展,惯性,1,有用功,完全,考点54以热机为载体的力、热综合计算,第17讲 热机 能源与可持续发展,热量,第17讲 热机 能源与可持续发展,有用功,考点55能量的转化与守恒,第17讲 热机 能源与可持续发展,1常见能的转化(1)摩擦生热：_能转化为_能。(2)发电机：_能转化为_能。(3)电动机：_能转化为_能。(4)光合作用：_能转化为_能。(5)燃料燃烧：_能转化为_能。2能量守恒定律(1)内容：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它 只会从一种形式_为其他形式，或者从一个物 体_到其他物体，而在转化和转移的过程中，,机械,内,机械,电,电,机械,光(太阳),化学,化学,内,转化,转移,第17讲 热机 能源与可持续发展,能量的总量_。(2)说明：能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的 定律之一，也是人们认识自然、利用自然和保护自然 的有力武器。能量的转化和转移是有_的。,保持不变,方向性,考点56能源与可持续发展,第17讲 热机 能源与可持续发展,1能源分类(1)按能源的来源可分为一次能源(如太阳能、风能、水能等)和二次能源(如电能等)。(2)按能源可否再生可分为可再生能源(如风能、水能 等)和不可再生能源(如化石能源、核能等)。(3)化石能源是指煤、石油、天然气等。2核能(1)获得途径：重核_和轻核_两种方式。(2)核能利用(如图171所示),裂变,聚变,第17讲 热机 能源与可持续发展,核电站能量转化过程：核能_ 电能。3太阳能(1)来源：_在超高温下发生_，释放 出的巨大能量以光和热的形式向四周辐射。(2)直接利用的方式：一是用集热器把水等物质加热，如太阳能热水器等；二是用太阳能电池把太阳能转化 为电能。,内能,机械能,氢原子核,聚变,第17讲 热机 能源与可持续发展,第17讲 热机 能源与可持续发展,A做功冲程内能转化为机械能 压缩冲程机械能转化为内能B压缩冲程内能转化为机械能 做功冲程机械能转化为内能C做功冲程机械能转化为内能 压缩冲程内能转化为机械能D压缩冲程机械能转化为内能 做功冲程内能转化为机械能,【答案】D,第17讲 热机 能源与可持续发展,2【2013聊城】目前，我们使用的主要能源有：石油、天然气、煤、核能、太阳能等，它们中属于可再生能源 的是_。核能的产生有核裂变和核_ 两种方式。3【2013泰安】某电热壶铭牌上标有“220V 1000 W”字样，当其正常工作时，把质量为2kg，温度为30的 水加热到80，用时10 min。加热过程中，水吸收的热 量是_J，电热壶烧水的效率是_。c水4.2103 J/(kg),太阳能,聚变,3.4.2105,70%,考向互动探究与方法归纳,A,【解析】根据进气门、排气门的开、关情况和活塞的运动方向来判断。压缩冲程的特点是进气门、排气门关闭，活塞向上运动。故选A。,第17讲 热机 能源与可持续发展,例1【2013南京】如图173所示是内燃机的四个冲程，其中属于压缩冲程的是（）,第17讲 热机 能源与可持续发展,冲程的判断方法：一看气门，进气门打开为吸气冲程，排气门打开为排气冲程；二看活塞运动方向，两气门均关闭时，活塞向上运动为压缩冲程，活塞向下运动为做功冲程。,例2【2013南充】某中学为学生供应开水，用焦炭作为燃料，已知焦炭的热值是3107 J/kg，现完全燃烧了4.2 kg的焦炭，放出的热量为_，设该热量有25%被水吸收，能将_kg的水从25加热到100。已知c水4.2103 J/(kg),100,第17讲 热机 能源与可持续发展,1.26108 J,第17讲 热机 能源与可持续发展,一、选择题1【2013日照】如图174所示是汽油机工作时各种冲程 的示意图，其中表示做功冲程的是(),考题自主训练与名师预测,C,第17讲 热机 能源与可持续发展,2【2013盐城】下列利用不可再生能源发电的是()A风电场B水电站 C热电厂 D光伏电站3【2013德州】下列有关热和能的说法中正确的是()A物体内能增大，一定从外界吸收热量 B汽油机在做功冲程中把机械能转化为内能 C物体的温度越高，分子无规则运动越剧烈 D燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多4【2013郴州】我国随着航天事业发展的需要，正在研制 大功率液氢发动机。这种发动机主要是因为氢具有()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,C,第17讲 热机 能源与可持续发展,C,C,5【2013安徽】关于能量及能量之间的转化，下列说法正确 的是()A火山具有内能，冰山不具有内能 B火箭在加速上升时，机械能保持不变 C拦河大坝使水位升高，增加了水的重力势能 D坠落的陨石在空中划过一道亮光时，内能转化为机械能,C,第17讲 热机 能源与可持续发展,【解析】任何物体在任何状态下都具有内能；火箭在加速上升时，机械能增加；拦河大坝使水位升高，增加了水的重力势能；坠落的陨石在空中划过一道亮光时，机械能转化为内能。,6【2013资阳】下列有关物质和能的说法中，错误的是()A一次能源指的是自然界中存在的，能被人们直接利用 的能源 B地震发生时释放出巨大的能量使山体滑坡，是重力势 能转化为动能 C跟电子的质量相等的质子和中子挤在原子中心，构成 非常小的原子核 D能量的转化和转移都是有方向性的,C,第17讲 热机 能源与可持续发展,7【2013郴州】核电站是由反应堆、汽轮机、发电机三 部分组成。在核电站发电过程中，能量转化顺序正确的 是()A核能机械能内能电能 B核能内能机械能电能 C内能核能机械能电能 D电能机械能内能核能,B,第17讲 热机 能源与可持续发展,8【2013娄底】2013中国国际节能减排展览会于2013年3 月21日在北京召开，提倡低碳工业、低碳建筑、低碳交 通、低碳生活，走可持续发展之路。下列的做法符合“低碳生活”要求的是()A若有可能，出行时尽量使用自行车 B废电池随便丢弃 C为了方便而使用一次性塑料袋 D大力发展以煤为燃料的火力发电,A,第17讲 热机 能源与可持续发展,9【2013福州】“PM2.5”是指大气中直径小于或等于2.5微 米的颗粒物，吸入后会进入血液对人体造成危害。福州 市为了保护宜居环境，今年已开始PM2.5的监测。以下 措施中会使空气中PM2.5污染增大的是()A不控制汽车尾气的排放 B提倡使用太阳能设备 C发展核电代替部分煤发电 D禁止在户外焚烧垃圾,A,第17讲 热机 能源与可持续发展,10【2013淮安】汽车在刹车过程中，因摩擦将_能转 化为地面、轮胎和空气的_。转化后，这些能将 无法再自动转化为使汽车行驶所需要的能量，这种现象说 明能量的转化具有_性；在能量的转化或转移过程 中，能的总量保持_。11【2013郴州】神十问天，再探苍穹。神十返回地面的过程 中与大气层剧烈摩擦，使舱体温度升高，这是机械能转化 为_能；同时，舱体外表有一特殊涂层，能由固体 直接变为气体，并吸收大量热量，以保护航天员安全。这 种涂层的物态变化过程叫_。,第17讲 热机 能源与可持续发展,机械,内能,方向,不变,内,升华,第17讲 热机 能源与可持续发展,12【2013沈阳】如图175所示，在试管内装些水，用橡皮 塞塞住，加热使水沸腾，会看到塞子被喷出，在塞子被喷 出的过程中，水蒸气的_能转化成塞子的_能。,内,机械(动),13酒精(C2H5OH)是一种清洁能源，它属于_(选填“一 次”或“二次”)能源。已知酒精的热值为3.0107J/kg，2kg 酒精完全燃烧放出的热量为_J。,第17讲 热机 能源与可持续发展,【解析】酒精通常是由粮食等经发酵制取的，属于二次能源；燃烧酒精释放的热量：Qmq2 kg3.0107 J/kg6107J。,二次,6107,第17讲 热机 能源与可持续发展,第17讲 热机 能源与可持续发展,(1)若该地暖系统的总水量为2103kg，将全部的水从5加热至45，水至少需要吸收多少热量？c水4.2103 J/(kg),【答案】3.36108 J,【解析】(1)水吸收的热量Qcm(tt0)4.2103 J/(kg)2103kg(455)3.36108J。,第17讲 热机 能源与可持续发展,(2)某家庭木地板的面积为80m2，散热管材料为聚丁烯(PB)，供水温度为45，则该供暖系统每小时的散热量为多少焦耳？,【解析】由表可知，散热管材料为聚丁烯(PB)、供水温度为45时，木地板的散热功率是90W/m2，则面积为80 m2的木地板每小时的散热量为：QPSt90W/m280m23600s2.592107J。,【答案】2.592107 J,第17讲 热机 能源与可持续发展,(3)“水地暖”散热量除与散热时间、面积有关外，你认为还与哪些因素有关？请至少写出两点。,【答案】地面装饰层材料、散热管材料、装饰层厚度、供水温度、管间距离等,B,第17讲 热机 能源与可持续发展,1图177是内燃机的某个冲程的工作示意图，以下改变内 能的方式与此相同的是()A烤火取暖 B搓手取暖 C向手“呵气”取暖 D用热水袋取暖,2在倡导“节能环保”“低碳生活”的今天，人类非常重视新能 源的开发和利用，下列能源中属于新能源的是()A煤 B石油 C太阳能 D天然气,C,第17讲 热机 能源与可持续发展,