3. 如图所示,汽油机处于某个冲程,下列对此冲程的叙述正确的是()。

A.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
C.做功冲程,机械能转化为内能
D.做功冲程,内能转化为机械能
A.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
C.做功冲程,机械能转化为内能
D.做功冲程,内能转化为机械能
答案
A
解析
观察题图可知,汽油机的进气门和排气门均处于关闭状态,活塞向上运动,该冲程为压缩冲程,压缩冲程中机械能转化为内能。
4. 小明记录了生活中的一些现象,请按改变物体内能的方式对下列现象进行分类:
A. 一家人围坐在火炉边感觉暖和
B. 刚煮好的鸡蛋放在冷水中降温
C. 爸爸用铁锤敲击钉子,钉子变热
D. 爸爸用锯条锯木头,锯条发烫
E. 冬天搓手,双手感觉暖和
F. 把冷牛奶放在热水中加热
G. 对着冰冷的双手哈气取暖
利用“做功”方式改变内能的实例是(填字母序号,下同),利用“热传递”方式改变内能的实例是。
A. 一家人围坐在火炉边感觉暖和
B. 刚煮好的鸡蛋放在冷水中降温
C. 爸爸用铁锤敲击钉子,钉子变热
D. 爸爸用锯条锯木头,锯条发烫
E. 冬天搓手,双手感觉暖和
F. 把冷牛奶放在热水中加热
G. 对着冰冷的双手哈气取暖
利用“做功”方式改变内能的实例是(填字母序号,下同),利用“热传递”方式改变内能的实例是。
答案
解:
改变物体内能的两种方式为做功和热传递:做功的本质是其他形式的能与内能的相互转化,热传递的本质是内能的转移。
对各现象分析:
A. 围坐在火炉边感觉暖和:内能从火炉转移到人体,属于热传递改变内能。
B. 刚煮好的鸡蛋放在冷水中降温:内能从鸡蛋转移到冷水,属于热传递改变内能。
C. 用铁锤敲击钉子,钉子变热:对钉子做功,机械能转化为内能,属于做功改变内能。
D. 用锯条锯木头,锯条发烫:克服摩擦做功,机械能转化为内能,属于做功改变内能。
E. 冬天搓手,双手感觉暖和:克服摩擦做功,机械能转化为内能,属于做功改变内能。
F. 把冷牛奶放在热水中加热:内能从热水转移到牛奶,属于热传递改变内能。
G. 对着冰冷的双手哈气取暖:内能从呼出的热气转移到手上,属于热传递改变内能。
利用“做功”方式改变内能的实例是CDE,利用“热传递”方式改变内能的实例是ABFG。
改变物体内能的两种方式为做功和热传递:做功的本质是其他形式的能与内能的相互转化,热传递的本质是内能的转移。
对各现象分析:
A. 围坐在火炉边感觉暖和:内能从火炉转移到人体,属于热传递改变内能。
B. 刚煮好的鸡蛋放在冷水中降温:内能从鸡蛋转移到冷水,属于热传递改变内能。
C. 用铁锤敲击钉子,钉子变热:对钉子做功,机械能转化为内能,属于做功改变内能。
D. 用锯条锯木头,锯条发烫:克服摩擦做功,机械能转化为内能,属于做功改变内能。
E. 冬天搓手,双手感觉暖和:克服摩擦做功,机械能转化为内能,属于做功改变内能。
F. 把冷牛奶放在热水中加热:内能从热水转移到牛奶,属于热传递改变内能。
G. 对着冰冷的双手哈气取暖:内能从呼出的热气转移到手上,属于热传递改变内能。
利用“做功”方式改变内能的实例是CDE,利用“热传递”方式改变内能的实例是ABFG。
5. 现探明中国南海海底有大量可燃冰。已知可燃冰的热值比煤气的热值大得多,由此可知,相等质量的可燃冰和煤气完全燃烧时,放出的热量多。1 kg可燃冰燃烧一半后,剩余可燃冰的热值(变大/减小一半/不变)。
答案
解:
根据燃料完全燃烧放热公式$Q_{放}=mq$可知,当燃料质量$m$相等时,燃料的热值$q$越大,完全燃烧放出的热量越多。已知可燃冰的热值远大于煤气的热值,因此相等质量的可燃冰和煤气完全燃烧时,可燃冰放出的热量多。
热值是燃料的固有特性,只与燃料的种类有关,与燃料的质量多少无关,因此1kg可燃冰燃烧一半后,剩余可燃冰的种类没有发生变化,其热值不变。
答:第一空填可燃冰,第二空选不变。
根据燃料完全燃烧放热公式$Q_{放}=mq$可知,当燃料质量$m$相等时,燃料的热值$q$越大,完全燃烧放出的热量越多。已知可燃冰的热值远大于煤气的热值,因此相等质量的可燃冰和煤气完全燃烧时,可燃冰放出的热量多。
热值是燃料的固有特性,只与燃料的种类有关,与燃料的质量多少无关,因此1kg可燃冰燃烧一半后,剩余可燃冰的种类没有发生变化,其热值不变。
答:第一空填可燃冰,第二空选不变。
6. 用煤气灶把初温为20 ℃、质量为2 kg的水加热到70 ℃,水吸收的热量为 J。若煤气燃烧时放出的热量全部被水吸收,则需要完全燃烧 kg煤气。事实上,将这壶水加热到70 ℃需要的煤气更(多/少)。[水的比热容为$4.2×10^{3}$ J/(kg·℃),煤气的热值为$4.2×10^{7}$ J/kg]
答案
解:
水吸收的热量:
$Q_{\mathrm{吸}} = c_{\mathrm{水}}m_{\mathrm{水}}\Delta t = 4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C}) × 2\ \mathrm{kg} × (70°\mathrm{C}-20°\mathrm{C}) = 4.2×10^5\ \mathrm{J}$
煤气燃烧放出的热量全部被水吸收时,$Q_{\mathrm{放}} = Q_{\mathrm{吸}} = 4.2×10^5\ \mathrm{J}$,
由$Q_{\mathrm{放}} = m_{\mathrm{煤气}}q$可得,需要完全燃烧煤气的质量:
$m_{\mathrm{煤气}} = \frac{Q_{\mathrm{放}}}{q} = \frac{4.2×10^5\ \mathrm{J}}{4.2×10^7\ \mathrm{J/kg}} = 0.01\ \mathrm{kg}$
事实上,煤气燃烧放出的热量无法全部被水吸收,存在热量散失,因此需要的煤气更多。
答案依次为:$\boldsymbol{4.2×10^5}$;$\boldsymbol{0.01}$;$\boldsymbol{多}$。
水吸收的热量:
$Q_{\mathrm{吸}} = c_{\mathrm{水}}m_{\mathrm{水}}\Delta t = 4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C}) × 2\ \mathrm{kg} × (70°\mathrm{C}-20°\mathrm{C}) = 4.2×10^5\ \mathrm{J}$
煤气燃烧放出的热量全部被水吸收时,$Q_{\mathrm{放}} = Q_{\mathrm{吸}} = 4.2×10^5\ \mathrm{J}$,
由$Q_{\mathrm{放}} = m_{\mathrm{煤气}}q$可得,需要完全燃烧煤气的质量:
$m_{\mathrm{煤气}} = \frac{Q_{\mathrm{放}}}{q} = \frac{4.2×10^5\ \mathrm{J}}{4.2×10^7\ \mathrm{J/kg}} = 0.01\ \mathrm{kg}$
事实上,煤气燃烧放出的热量无法全部被水吸收,存在热量散失,因此需要的煤气更多。
答案依次为:$\boldsymbol{4.2×10^5}$;$\boldsymbol{0.01}$;$\boldsymbol{多}$。
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