热和能知识点总结和典型习题.doc

热和能知识点总结和典型习题 一．城市热岛效应是指城市中的气温明显高于外围郊区的现象。城市热岛效应产生的原因（1）气车等交通工具排放出大量的二氧化碳，是形成温岛效应的主要原因； （2）城市建筑密集，空气难形成对流，城市中的热量难散发； （3）城市绿化面积小，植物光合作用消耗二氧化碳少； （4）城市里比较少水； （5）城市建筑材料像沙石、混凝土等的比热容小。大力发展城市绿化建设成为便于空气流通的模式同时,最好将一些单位的高院墙拆掉，建成栅栏式，增加空气流通1、内能的利用方式： ⑴ 利用内能来加热；从能的角度看，这是内能的转移过程。 ⑵ 利用内能来做功；从能的角度看，这是内能转化为机械能。 2、热机：定义：利用燃料的燃烧来做功的装置。 能的转化：内能转化为机械能 蒸气机——内燃机——喷气式发动机 3、内燃机：燃料在气缸内燃烧且利用内能来做功的机器叫内燃机。 它主要有汽油机和柴油机。 4、内燃机大概的工作过程：内燃机的每一个工作循环分为四个阶段：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。在这四个阶段，吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程，是由内能转化为机械能。另外压缩冲程将机械能转化为内能。 5.四冲程内燃机在一个工作循环中：四个冲程、活塞往复2次、飞轮（曲轴）转动2周、对外做功1次。 6、汽油机和柴油机的比较： 汽油机 柴油机 不 同 点 构造： 顶部有一个火花塞。 顶部有一个喷油嘴。 吸气冲程 吸入汽油与空气的混合气体 吸入空气 点燃方式 点燃式 压燃式 效率 低 高 应用 小型汽车、摩托车 载重汽车、大型拖拉机 相同点 冲程：活塞在往复运动中从汽缸的一端运动到另一端。 一个工作循环活塞往复运动2次，曲轴和飞轮转动2周，经历四个冲程，做功1次。 7、 热机的效率：热机用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。 公式：η=W有用/ Q总= W有用/qm 提高热机效率的途径：使燃料充分燃烧 尽量减小各种热量损失 机件间保持良好的润滑、减小摩擦。 六、能量守恒定律 能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。 能量的转化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。 为什么柴油机比汽油机效率大? 　　辨析:汽油机燃烧室热效率转化较低，且燃料消耗率大。 柴油机燃烧室热效率转化高，燃料消耗率小，但结构复杂。 柴油发动机的燃烧过程一般分为着火延迟期、速燃期、缓燃期和后燃期四个阶段。 　　着火延迟期是指从燃料开始喷射到着火，其间经过喷散、加热蒸发、扩散、混合和初期氧化等一系列物理的和化学的准备过程。它是燃烧过程的一个重要参数，对燃烧放热过程的特性有直接影响。在着火延迟期内喷入燃烧室的燃料，在速燃期内几乎是同时燃烧的，所以放热速度很高，压力升高也特别快,压缩也特别强烈,压缩比比汽油机大得多,就使得柴油机效率很高. （二）能量守恒定律 例1. 某金属的比热为质量为500g，把它从20℃加热到90℃，需要吸收多少热量？ 解析：该题属于上面的第一种类型，可直接利用吸热公式进行计算。 例2. 质量相同，原来温度也相同的铁块和水放出相同的热量后，把铁块投入水中，这时热传递的方向是怎样的？ 解析：该题属于上面的第三种类型。铁和水都是放热，要用到放热公式。推断出水和铁放热后的末温的高低是解答本题的关键。 由。 即， 。 又知，且、相同时， 。 又因相同，所以，由此可知热量应从水传递给铁块。 例3. 质量为0.5kg的铝壶里装着5kg温度为20℃的水。将铝壶放在煤炉上加热，炉子的效率为20%，问燃烧多少kg的无烟煤才能将水烧开？（外界气压为1个标准大气压， 解析：该题属于利用内能加热的例子，并且考虑热损失，属于第五种类型。总能量用燃料燃烧放热公式计算，有用能量用水吸热公式计算。 （1）对炉子来说，水和铝壶吸收的热量都是炉子有效利用的热量，故有 （2）由炉子的效率可知，水和铝壶吸收的热量与无烟煤完全燃烧所放出的热量之比为炉子的效率。 因为=Q吸/Q放 所以Q放=Q吸/ 。 （3）由Q放=q煤m煤， 可知m煤=Q放/q煤 。 例4. 一滴水从100m高空匀速落到地面上，如重力对其所做的功全部转化为它的内能，能使这滴水的温度升高多少℃（） 解析：水滴下落时重力对它做功，因此内能增加，温度升高。该题属于做功和内能转化的题目，且不计能量损失。应属于类型六。 设这滴水的质量为m，水的重力为G， 重力对水滴做的功。 水滴的内能增加等于它吸收的热量 由题意得Q吸=W， 即。 则水滴的温