内燃机、热机效率(学生)

1、 内燃机与热机效率一、考点、热点回顾1、内燃机（1）认识内燃机定义：燃料在_内燃烧的热机，叫做内燃机。常见内燃机：_（以汽油为燃料）和_（以柴油为燃料）。（2）汽油机与柴油机汽油机与柴油机的结构汽油机结构 柴油机结构工作原理a.冲程：_从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程。b.工作原理：能量转化过程：燃料的_能_能_能。内燃机的工作过程：吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程吸气冲程其中，“_冲程_冲程_冲程_冲程”为一个工作循环。因此又将汽油机和柴油机称为“_”发动机。四冲程的特点（汽油机和柴油机相同）吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程结构进气阀特点排气阀特点活塞特点曲轴特点能量变化内燃机工作原理总结

2、a.一个工作循环飞轮转动_圈，即每个冲程飞轮转动_圈；b.一个工作循环有_冲程，活塞往复_次，曲轴转动_周；c.一个工作循环对外只做功_次，即发生在_冲程。思考与讨论思考1：内燃机由内能转化为机械能的冲程属于什么冲程？思考2：内燃机由机械能转化为燃料内能的属于哪一冲程？思考3：四冲程都能自主完成吗？若不能，则它们各依靠什么结构来辅助完成？思考5：内燃机又是如何连续工作的？汽油机与柴油机的比较2、热机效率（1）思考与讨论思考1：请结合以下图，尝试说出以下内燃机的效率有怎样特点？思考2：请尝试分析热机效率抵的原因有哪些？解析：燃料不能完全燃烧；废气带走很大一部分能量；内燃机缸及其周围冷却水也会带走

3、一部分能量；热机各部分零件之间有摩擦，会消耗一部分能量； 飞轮转动也会消耗一部分能量。思考3：倘若让你来改进热机，可从哪些方面来提升热机效率？解析：改善燃烧环境、调节油、气比例等使燃料尽可能地完全燃烧。在热机设计和制造上，采用先进的技术。保证良好的润滑，减少因摩擦而消耗的功。（2）认识热机效率定义：用来做_的那部分能量，与燃料_放出的能量之比，叫做热机的效率。公式： _，其中：表示热机效率， W表示用来做有用功的那部分能量，Q表示为燃料完全燃烧时放出的能量。特点：目前，热机效率都很低。如何正确理解热机效率 燃料完全燃烧释放的能量设为Q，实际燃烧放出的能量设为Q1，由于热损失的能量设Q2，克服摩

4、擦力而损失的能量为Q3，飞轮获得能量为Q4。则热机效率应该为=_/_（3）有关热机效率的计算东风牌某型号汽车牵引力是5 × 103 N，在水平公路上行驶10 km的路程耗油4kg，则这辆车热机的效率是多少？（汽油的热值为4. 6 × 107 J/kg）分析：汽车热机工作，牵引力做的功为有用功，即Q有用=W=Fs；汽油完全燃烧放出总的热量Q总=qm；热机的效率可用公式=Q有用/Q总计算。解： 汽车做的有用功为：Q有用=W=Fs=5 × l03 N × 10 km=5 × 107 J 汽油完全燃烧放出总的热量为：Q总=qm=4.6 × 1

5、07 J/kg × 4 kg=1.84 × 108J 则=Q有用/Q总=27.2 %答：这辆车热机的效率是27.2 % 。二、典型例题1、典型例题热机例1：摩托车上的热机工作时提供动力的是（ ） A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程例2：在如图所示的内燃机工作的一个循环中，其四个冲程的顺序应当是（ ）A.乙、甲、丁、丙 B.甲、乙、丙、丁 C.乙、丁、甲、丙 D.甲、乙、丁、丙例3：汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成的，图4中表示压缩冲程的是（ ）例4：一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1200r/min，则该汽油机每秒钟内完成的冲程数和对外做功的次数分别

6、是（ ）A40和10 B20和20 C10和10 D40和20例5：在汽油机的四个冲程中，都发生能量转化的一组冲程是（ ）A吸气冲程和压缩冲程 B压缩冲程和做功冲程C做功冲程和排气冲程 D排气冲程和吸气冲程例6：如图所示，水沸腾后会将软木塞冲开，其能量转化情况和四冲程内燃机的哪一个工作冲程相似（ ）A吸气冲程 B压缩冲程C做功冲程 D排气冲程例7：图为四冲程汽油机工作过程的示意图。其中表示把机械能转化为内能的是（ ）例8：如图是单缸四冲程内燃机的四个冲程的示意图，下列四组关于这种内燃机一个工作循环中四个冲程的顺序排列，正确的是（ ）A、丙、丁、乙、甲 B、乙、丁、甲、丙 C、乙、甲、丁、丙 D

7、、甲、乙、丙、丁例9：内燃机在做功冲程中，高温气体迅速膨胀而做功，此时气体的温度和内能变化的情况是（ ）A温度降低，内能减小 B温度不变，内能不变C温度升高，内能增大 D温度降低，内能增大例10：下列关于四冲程汽油机和柴油机区别的说法中错误的是（ ）A在吸气冲程吸入的物质不同 B点火方式不同C工作过程中能量转化的形式不同 D用途不同例11：常见的内燃机有 和 两种。四冲程内燃机的一个工作循环是由 、 、 和 四个冲程组成的。在一个工作循环中，曲轴转动 周，燃气对活塞做功 次。例12：柴油机在压缩冲程中，汽缸中的气体温度会升高，这是用_的方法来增加气体的内能的。例13：一台四冲程的汽油机每分钟完

8、成300个冲程，则1 min完成_个工作循环，活塞来回_次，做_次功。2、典型例题热机效率例1：一台柴油机，有Mkg柴油完全燃烧时，放出7.5×108J的热量，要损失4.5×108J的能量，可知该柴油机的效率是（ ）A.30 B.40% C.48% D.60%例2：现代火箭用液态氢作燃料，是因为它具有（ ） A.较大的比热容 B.较低的沸点 C.较大的热值 D.较高的凝固点例3：一瓶酒精倒掉一半，剩下的半瓶酒精的密度、比热容、热值和原来相比，以下的说法正确的是（         ）A只有密度和热

9、值不变              B只有密度和比热容不变 C 只有比热容和热值不变           D三个都不变例4：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.已知某国产骄车每行驶100km消耗8L汽油(1L10-3m3)，汽油的密度为0.71×103kg/m3、热值为4.6×l07Jkg则(1)10kg汽油完全燃烧时所产生的热量是_ _J(

10、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72kmh的速度匀速行驶时，它所受到的阻力等于_ _N三、课后练习1、下面是汽油机工作的四个冲程，其中将内能转化为机械能的是（ ）A吸气冲程 B压缩冲程 C做功冲程 D排气冲程2、汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成的，图4中表示压缩冲程的是（ ）3、右图是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（ ）A压缩冲程，将化学能转化成内能 B压缩冲程，将机械能转化成内能C做功冲程，将内能转化成机械能 D做功冲程，将机械能转化成内能4、汽油机在某个冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，此冲程是（ ）A.吸气冲

11、程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程5、一台单缸柴油机，飞轮每分钟转1800r，那么，1s内柴油机对外做功的次数是（ ）A、1800次 B、900次 C、60次 D、15次6、单缸四冲程内燃机工作时，依靠飞轮惯性来完成的是（ ）A只有吸气和压缩两个冲程 B只有压缩和排气两个冲程C只有排气和吸气两个冲程 D有吸气、压缩和排气三个冲程7、近年来，煤价不断上升，有些不法商贩将煤矸石破碎后掺在优质煤中高价出售，客户为了不上当，最好的方法是检验下列物理量中的（ ） A.值 B.热 C.度 D.量8、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 B、所有的热机都是用

12、汽油作燃料C、汽车排出的尾气都是有毒气体 D、热机所产生的噪声，可以被热机上的消声器完全消除9、为了提高热机效率，可采取的措施是（ ）A.采用热值高的燃料 B.降低热机功率C.保证良好的润滑减少摩擦 D.以上措施都可以10、柴油机工作时，机械能转化为内能的是_冲程，内能转化为机械能的是_冲程，_，_，_冲程是靠飞轮的惯性完成的。每个工作循环活塞往复_次，曲轴转动_周。11、热机是把_能转化为_能的机器；在热机里，用来做_的那部分能量，与燃料_放出的能量之比，叫做热机效率.12、内燃机的特点是：燃料在_燃烧，生成_的燃气，燃气推动活塞_，将_能转化为_能.13、汽油机的一个工作循环是由四个冲程组

13、成，其中在压缩冲程中，气体的温度升高，这是通过_方式增加内能的；为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，气缸外有一个水套，让气缸被水包围着，这是通过_的方式减少气缸内能的；用水来包围气缸是因为_。14、提高热机效率的途径是: _ 、 _ 、 _ 。 15、美国大众科学杂志评出年度奇思妙想十大发明，其中最引人注意的是“六冲程引擎”，这种引擎在完成四冲程工作后，会把水注入汽缸，使水瞬间变成水蒸气，从而带动活塞运动，产生第五冲程，为汽车提供动力。第六冲程是让水蒸气进入冷凝器，变成可再次注入汽缸的水。其中第五冲程相当于四冲程内燃机的_冲程，请你指出该“六冲程引擎”的一个优点：_。16、如下图所示，试管内装有水，橡皮塞塞住管口，加热使水沸腾，水沸腾后看到的现象是_，在这个过程中能量的转化是_。_就是根据这种道理制成的。 第12题 第13题17、如上图，取一只透明胶卷盒，底部钻一小孔，刚好能将电子式火花发生器的放电针管紧紧地塞进孔中，打开塑料盒盖，向盒中滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后揿动电火花发生器的按钮。（1）实验中，你将观察到的现象是： 。（2）影响实验成败的原因可能有许多，请你写出其中的一个 来： 。（3）在此过程中，酒精燃烧后的燃气对外做功，燃气的 能减少，转化为_能。（4）根据这个原理，可以制造出的机器是 。18、某单缸四冲