第二章改变世界的热机知识点与对应练习

1、第二章改变世界的热机知识点与对应练习第一节热机知识点一、利用内能来做功 内能的主要应用：(1) ; (2) 女口图所示，加热试管使水沸腾，观察到小叶轮转动起来。这个实验说明：燃料的 能转化为 能，传给水，水沸腾变成水蒸气,水蒸气驱动叶轮转动，水蒸气的 能转化为叶轮的 能。知识点二、热机(1) 热机：通过燃料燃烧获取(2) 热机的原理：能并转化为能的装置。燃料的能(3)热机的分类: 最早的热机是_ 练习题：a ；蒸汽轮机；内燃机；喷气发动机；火箭发动机。如图所示，把一个底端密闭的薄壁金属管固定在桌上，管里放一些酒精，管口用塞子塞 紧，4用绳子在管外绕几圈并迅速地来回拉动，一会看到塞子被弹起。(1

2、) 拉动绳子克服摩擦做功，是将机械能转化为 能。(2) 请说出该实验中的某一现象并简述其原因。现象：;原因：第二节内燃机知识点一、内燃机(1) 内燃机：工作时， 常见的活塞式内燃机有汽油机和柴油机。(2) 内燃机工作时的能量转化：I1， I1，知识点二、汽油机(1) 构造：气缸、活塞、进气活门、排气活门、曲轴、连杆、飞轮、火花塞。(2) 工作过程： 吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向 压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向，温度，把燃料在汽缸内燃烧，产生的燃气直接推动活塞做功，叫做活塞式内燃机。运动。吸入 O运动，压缩缸内混合气体，压强增大，内能能转化为能) O 做功冲程：进气门和排气门

3、都关闭。压缩冲程末，气缸顶部的火花塞发出电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气推动活塞向 运动做功，把 能转化为 排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向 运动，排出废气。(3) 点火方式： 知识点三、柴油机(1) 构造：气缸、活塞、进气活门、排气活门、曲轴、连杆、飞轮、喷油嘴。(2) 工作过程： 吸气冲程： 压缩冲程： 能)； 做功冲程： 推动活塞做功，把进气门打开，排气门关闭，活塞向运动。吸入(压缩缸内气体，内能增大，温度升高，压强增大，把O能转化为压缩冲程末，气缸顶部的喷油嘴喷出雾状柴油，压燃式点火，产生高温高压的燃气 能转化为能。 排气冲程：排出废气。(3 )点火方式：次,.个冲程

4、，活塞往复运动 次，曲轴连杆把内能转化为机械能， 其它（4）四冲程汽油机和柴油机的一个工作循环， 转周，飞轮转周，只有冲程对外做功_三个冲程靠完成。练习题：1. 下面是汽油机工作的四个冲程，其中将机械能转化为内能的是（A. 吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程2. 如图所示是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，其中属于做功冲程的是Ar,11D3. 一台单缸四冲程汽油机, 对外做功次。图7飞轮转速是1800r/min，该汽油机每秒钟内完成个工作循环,（1）10kg汽油完全燃烧时所产生的热量是多少J ？第三节热机效率知识点一、热机效率（1）热机燃料燃烧释放能量的流向：废气（废气温度还较高，燃

5、料未完全燃烧） 克服摩擦与辐射（散热）：输出有用功。（2）热机效率的定义：热机所做有用功（有效利用的能量）与燃料完全燃烧释放的热量之比叫做热机效率。（热机工作时总是有能量的损失，所以热机效率始终小于1）（3） 效率的计算式：n =X 100% 变形式： W有用 =; Q放=（4 ）提高热机效率的途径：减少热机工作中的各种能量损失。 使燃料充分燃烧；减少机械摩擦损失； 知识点二、热机工作的污染（1）环境污染： 废气（二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等）（减少机械散热和废气带走热量。，粉尘。二氧化碳引起温室效应。;冷却水; 热污染（废气和冷却水带走大量热量，是城市“热岛效应”的原因之一。 噪声。（2）

6、保护环境：利用绿色能源；研究和开发低能耗、少污染的高性能热机；控制和减小污染。练习题：1. 关于热机，下列说法错误的是（）A. 热机性能好坏的重要标志之一是热机效率B. 在四冲程内燃机中减少废气带走的大量热量可以大大提高热机效率C. 柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大D. 在压缩冲程中内燃机将机械能转化为内能2. 一台效率为40%勺柴油机，当输出 3.44 X 107J有用功时，消耗的柴油质量是（柴油的热值是4.3 X 107J/kg ）（）A.0.8kgB.2kgC.0.32kgD.2.8kg100km3. 随着人们生活水平的提高，轿车已逐步进入我国普通百姓家中。已知某国

7、产骄车每行驶消耗8L汽油（1L = 10-3m），汽油的密度为 0.71 X 103kg/m3、热值为4.6 X 10 7J/kg。则：(2)该汽车行驶100km消耗的汽油的质量是kg。(3)当该汽车以50kW的功率在平直公路上以72km/h的速度匀速行驶时，它所受到的阻力等于 No(4 )该汽车发动机的效率是%4. 用煤气灶把1kg、初温为20C的水烧到70C，消耗了 10g煤气。则：(1 )水吸收的热量为(2) 煤气完全燃烧放出的热量为(3) 煤气灶烧水的效率为 %05. 某汽车公司的某型号专用车在车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶 是3.0 X 103N,消耗燃油1.5L。若燃油的密

8、度P = 0.8 X 103kg/m3，燃油热值为 燃油完全燃烧)求：(1) 专用车牵引力所做的功。(2) 则该专用车的热机效率是多少？J。(煤气的热值为4.2 X 107J/kg )5.6km，受到的阻力 q= 4X 107J/kg，(假设6.某以汽油为燃料的观光汽车沿该盘山公路(盘山公路近似处理为斜面)以 行驶，经过15min从山脚到达山顶；汽车上山时沿路面获得的牵引力恒为 为30%汽油热值q = 4.6 X 107J/kg，求：(1)汽车上山时牵引力的功率为多大？( 山顶消耗了多少千克的汽油？36km/h的速度匀速9.2 X 103N。该汽车的效率2)汽车从山脚到)B.所有的热机都是用汽

9、油作燃料D.热机所产生的噪声，可以被热机上的消声器完全消除汽油，司机小王驾车到某城市执行任务，路程为300km在高速920No(汽油完全燃烧产生的内能有30%转化为机械能；汽油由Q放=mq得实际消耗汽油： m =q9峯08=20kg4.6x107J/kg7. 下列关于热机和环境保护的说法中正确的是(A.热机的大量使用会造成环境污染C.汽车排出的尾气都是有毒气体8. 某辆小汽车油箱内装满35kg公路上匀速行驶时，车受到的阻力是 的热值为4.6 X 107J/kg )求：(1) 汽车到达目的地牵引力所做的功。(2) 通过计算说明汽车在行驶途中是否需要加油。解：(1)因汽车匀速行驶汽车的牵引力F等于

10、阻力f,即：F= f = 920N 汽车到达目的地牵引力所做的功：W= Fs= 920NX 3X 105m= 2.76 X 108J(2 )由亠 100% 得: Q放. W0放n而汽车油箱装有35kg汽油 所以，汽车在行驶途中不需要加油9.某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0 X lO5Pa,飞轮Imin转动1800周，当汽油机满负荷工作时(不计摩擦)，若1min消耗汽油0.1Lo汽油的密度p = 0.8 x 103kg/m3;汽油的热值为4.6 x I0 7J/kg o求：(1)(2)(3)(4)30cm，个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm满做功冲程中燃气对活塞的平均压力; 一个做功冲程中燃气对活塞做的功;汽油机的功率；(2025W 该汽油机的效率。(3.3%)(2700N)(135J)解：(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力:F = pS = 9.0 X IO5Pax 3x 10-3m= 2.7 x 103N(2)个做功冲程中燃气对活塞做的功: (3 )汽油机在W= Fs= 2.7 x 103Nx 5x 10-2m= 135J1min 做的总功：