热机和热机的效率知识点和习题带答案

1、第3讲热机和热机的效率、热机1. 热机的相关概念热机利用内能做功的机械。例如：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 内燃机燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。热机分为汽油机和柴油机两类。蒸汽机汽油机（功率小，效率 低，体积小，用于小型 机械。） 斗丄“内燃机热机柴油机（功率大，效率 咼，体积大，用于大型 机械。）汽轮机喷气发动机2. 内燃机的工作原理汽油机四冲程汽油机的结构汽缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、火花塞，要会画图。冲程一一活塞在气缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。汽油机的工作过程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。吸气冲程一一靠惯性运动

2、，吸进汽油与空气的混合物；压缩冲程一一外界对气体做功，机械能转化为内能，气体温度升高；做功冲程一一化学能转化为内能，气体温度升高，气体对外做功，内能转化为机械能；排气冲程一一靠惯性运动，排出废气。 柴油机四冲程柴油机的结构一一汽缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、喷油嘴，要会画图。柴油机的工作过程与汽油机几乎一样，但有三个区别：1）吸气冲程：汽油机吸进的是汽油和空气的混合物，柴油机吸进的仅仅是空气；2）压缩冲程：汽油机压缩的是汽油和空气的混合物，汽油机压缩的仅仅是空气；3）做功冲程：汽油机用火花塞点火，柴油机用喷油嘴喷油。【练习1】1、标出下列四图的名称，并说明其作用和能量转化过程。甲乙2、

3、一台单缸四冲程柴油机的转速为丙丁2400r/min，它每秒完成几个冲程，做几次功、热机的效率1燃料的热值热值一一单位质量的燃料完全燃烧所放出的热量，用符号q表示。热值的单位是J/kg，气体燃料热值的单位是 J/m3。质量为m的燃料，完全燃烧所放出的热量为Q放 mq或Q放 Vq ,视热值的单位而定。2. 热机的效率在热机中，用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。【练习2】3、现在火锅通常用一种被称为“固体酒精”的物质作为燃料，已知这种燃料的热值是1 x 107J/kg，完全燃烧“固体酒精”能放出多少热量若放出的热量都被火锅中的水吸收，求能使多少kg的水温度升高5

4、0 oC4、我国的地热资源相当丰富，已经发现的天然温泉就有2000 处以上，温泉水的温度大多在60oC 以上，个别地方达到100oC140oC。(1) 100kg的温泉水从60oC降低到20oC时所放出的热量是多少J(2) 这相当于多少 m3煤气完全燃烧放出的热量(煤气的热值为x107j/m3)5、 某饰品加工厂有酒精喷灯加工饰品，张师傅在1分钟内用去酒精 5g,被加工的一只质量为 36g的铜饰品温度从20C 升高到1070 C,求：( 1)铜饰品吸收的热量是多少( 2)酒精完全燃烧放出的热量是多少( 3)酒精喷灯的效率是多少(c «=x 103j/( kg °C), q

5、酒精=3x 107J/kg)6、 小洋家煮饭、烧水使用的是管道天然气，已知天然气的热值为x 1&J/m3,放出的热量有 50%被有效利用，现要将 质量为4kg，初温为25 C的水加热到100 C,需要完全燃烧多少立方米的天然气50%被水吸收,现在把 、 20oC7、洒精是实验室里常用的燃料，现用酒精灯来加热水，若洒精完全燃烧产生的热量有的水加热到100°C,需要燃烧多少克酒精(q酒精=3x 107J/kg)8小星家的太阳能热水器，水箱容积是200L.小星进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20C,然后给热水器水箱送满水，中午时温度传感器”显示水箱中的水温

6、为 45C 请你求解下列问题：( 1)水箱中水的质量；水吸收的热量；(2)如果水吸收的这些热量，由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为40%，求至少需要燃烧多少kg的煤气(煤气的热值为 q=x 107J kg)9、一辆汽车，总重为 x 10N,四个轮胎与地面接触的总面积为，该车在平直公路上匀速行驶1h,消耗汽油10L,汽油完全燃烧放出的热量有 30%转化为机械能。(汽油的热值为 x 107j/kg,密度为 x 13kg/m3, g=10N/ kg)求:( 1)该车静止在水平路面上时,对路面的压强是多少( 2) 10L 汽油完全燃烧放出的热量是多少(3) 这段时间内该汽车发动机的功率是多少kW(功率

7、的计算结果保留小数点后一位)10、随着人们生活水平的日益提高,小汽车越来越多地走进了百姓人家。一辆使用汽油为燃料的小汽车,以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时， 发动机的实际功率为 20kW。若小汽车行驶的距离为 100km，汽油的热值q = x 107j/kg, 小汽车发动机的效率为 25%。求小汽车在这段路程中：( 1)小汽车运动的时间；( 2)发动机所做的功；( 3)消耗汽油的质量。参考答案：1、甲 -压缩冲程；乙 -排气冲程；丙 -做功冲程；丁 -吸气冲程,其余见知识点解释。2、每秒完成 80 个冲程,做 20 次功 .3、( 1)Q放=x106J；( 2)m 水=10kg.4、( 1)Q放=x107J；( 2)V 天然气=5、( 1)Q吸=x104J；( 2)Q >=x 105J；( 3)n =%6、