热机和热机效率.docx

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热机和热机效率

热机和热机效率

Part1、热机

1．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

2、汽油机在压缩冲程中，汽缸中空气的温度、内能和体积的变化情况是（　　）

A．温度升高，内能增加，体积减小B．温度升高，内能增加，体积增大

　C．温度降低，内能减少，体积减小D．温度降低，内能减少，体积增大

3．汽油机在工作过程中，下列说法正确的是（　　）

A．吸气冲程，内能转化为机械能B．压缩冲程，机械能转化为内能

C．排气冲程，内能转化为机械能D．做功冲程，机械能转化为内能

4．如图所示流程图是用来说明单杠四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况．关于对图中①②③④的补充正确的是（　　）

A．①做功冲程②内能转化为机械能③压缩冲程④机械能转化为内能

B．①压缩冲程②内能转化为机械能③做功冲程④机械能转化为内能

C．①压缩冲程②机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能

D．①做功冲程②机械能转化为内能③压缩冲程④内能转化为机械能

5．汽油机在做功冲程中，汽缸中空气的温度、内能和体积的变化情况是（　　）

A．温度升高，内能增加，体积减小B．温度升高，内能增加，体积增大

C．温度降低，内能减少，体积减小D．温度降低，内能减少，体积增大

6、一个四冲程热机的飞轮转速为1800r/min，它1s完成了（　　）

A．30个冲程，做了30次功B．60个冲程，做了60次功

　C．120个冲程，做了30次功D．60个冲程，做了15次功

7、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做功的次数分别是（　　）

A．40和10B．20和20C．10和10D．40和20

8、汽油机和柴油机相比较，其中正确的是（　　）

A．汽油机顶部有喷油嘴，吸入的是空气，效率高

B．汽油机顶部有火花塞，吸入的是汽油和空气的混合物，效率高

C．柴油机顶部有火花塞，吸入的是柴油和空气的混合物，效率高　

D．柴油机顶部有喷油嘴，吸入的是空气，效率高

9、一台柴油机飞轮的转速为2400r/min，则在1s内，柴油机完成　　　　　　个冲程；对外做功的次数是　　　　　　．

10．一台四冲程汽油机的转速为3000r/min，则1s内活塞往复　　　　　　次，曲轴转动　　　　　　周，对外做功　　　　　　次，完成　　　　　　个冲程．

11．若一台四冲程汽油机的气缸面积为60cm2，活塞行程为0.1m，做功冲程燃气的平均压强为60N/cm2，飞轮转速为1800r/min，那么该汽油机1分钟内对外做功　　　　　次，工作时气缸内气体对活塞的平均压力为　　　　　N，这台汽油机的功率是　　　　　W．

12．汽油机的活塞面积为100cm2，做功冲程燃气的平均压强为6×105Pa，冲程长为70cm，转速为240转/min；则一个工作循环燃气对活塞做的功为　　　　　　，其功率是　　　　　　．

13．热机是把　　　　　　能转化为　　　　　　能的机器．一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为3600转/分，该柴油机活塞1s对外做功　　　　　　次．若其效率为40%，消耗5kg的柴油转化成的机械能是　　　　　　J．（q柴油=4.3×107J/kg）

14．某小型单缸四冲程汽油机飞轮的转速为2400r/min，完成一个工作循环需　　　　　　s，若其功率为900W，效率为20%，1min转化为机械能为　　　　　　J．

15、现代生活中最重要的交通运输工具﹣﹣汽车，与我们的生活走得越来越近了．某单缸汽油发动机气缸的活塞面积是120cm2，做功冲程中活塞移动的距离是35cm，气体的平均压强是5×105Pa．汽油的热值是4.6×107J/kg．曲轴的转速是300r/min．求：

（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力；

（2）汽油机每分钟做的功？

（3）汽油机的功率．

16、一台拖拉机是四气缸．四冲程的柴油机．缸内面积为20cm2，冲程为15cm，每次做功冲程时，燃气平均压强为2×106Pa，飞轮转速为1200r/min，求：

这台柴油机的功率是多大？

17、某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为40cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×l05Pa，飞轮lmin转动1800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），求：

（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力；

（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功；

（3）汽油机的功率．

Part2、热值和热机效率

1、一杯酒精减少一半后，则（　　）

A．热值和比热容都不变B．热值减半、比热容不变

C．热值和比热容都减半D．热值不变、比热容减半

2、下列说法中正确的是（　　）

A．燃料的热值与燃料燃烧的程度有关B．燃料的热值与燃料的种类有关

C．燃料的热值与燃料的多少有关D．燃料的热值与以上三个因素都有关

3、．质量为5kg的汽油，用去一半后剩下的汽油（　　）

A．密度、比热容、热值都变为原来的一半B．密度不变、比热容、热值变为原来的一半

C．密度、比热容变为原来的一半，热值不变D．密度、比热容、热值都不变

4．对于燃料的热值，下列说法中，属于正确理解的是（　　）

A．燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比B．燃料的热值跟燃料的质量成正比

C．容易燃烧的燃料热值一定大

D．燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关

5．汽油机等内燃机中，燃料燃烧释放的能量并不会全部用来做有用功，试在下列横线上填写图中的括号①、②内能量流失的形式．

①　　　　　　　　　　　　；②　　　　　　　　　　　　．

6．随着经济的发展，汽车已进入了普通百姓的家庭．

（1）在挑选汽车时，发动机（汽油机）效率的高低是区分汽车优劣的重要指标之一．有经验的司机可以通过闻尾气的气味做出初步的判断．输出功率相同时，汽油味越淡，汽车发动机效率越　　　　　　填“高”或“低”），原因是汽油味越淡，　　　　　　　　　　　　．

（2）某单缸汽油发动机汽缸的活塞面积是120cm2，做功冲程中活塞移动的距离是30cm，气体的平均压强是5×105Pa，汽油的热值是4.6×107J/kg，每次做功耗油0.2g，气体一次膨胀对活塞做的功是　　　　　　J；若每次做功过程中汽油的90%完全燃烧，每次汽油燃烧放出的热量是　　　　　　J；排气过程中，废气温度　　　　　　，内能　　　　　　．

（3）汽油机的效率很低，主要原因之一是　　　　　　带走了大量的能量．

7．“西气东输”工程已全线竣工，输送的燃料为天然气，这是利用了燃气　　　　　　较大的特性，而且使用天然气时对环境无污染．使用天然气做饭，天然气用掉一部分后，剩余天然气的热值　　　　　　（选填“变大”、“变小”或者“不变”）．

8．图示为“长征六号”运载火箭发射“嫦娥一号”卫星时的壮观情景．，它首次采用了我国最新研制的大推力液氧煤油发动机．

①煤油燃烧过程中，其热值大小　　　　　　　；

②燃气对火箭做功，燃气的内能会　　　　　　（选填“增大”、“减小”或“不变”）．

③“嫦娥一号”卫星绕月飞行时在遭遇月食期间没有太阳光照射，卫星表面的温度会急剧下降，内能　　　　（填“增大”、“减小”或“不变”），这是通过　　　　的方式改变物体的内能．

9．如图所示，是A、B两种燃料完全燃烧释放的热量Q与其质量m的关系图，从图中可看出A燃料的热值　　　　　　（选填：

“大于”、“小于”或“等于”）B燃料的热值，在燃烧的过程中，A燃料的热值　　　　　　选填：

“变大”、“变小”或“不变”）．

10、完全燃烧70g的酒精可以释放出2.1×106J的热量，如果放出的热量中有60%被质量为5kg、温度为20℃的水吸收，则试计算：

酒精的热值和水温的温度．

11、用燃气灶烧水，燃烧0.5kg的煤气，使50kg的水从20℃升高到70℃．已知水的比热容为4.2×103J／（kg·℃），煤气的热值为4.2×107J/kg．求：

（1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量．

（2）水吸收的热量．（3）燃气灶烧水的效率．

12．某物理兴趣小组的同学，用煤炉给20kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线．若在6min内完全燃烧了2kg的煤，水的比热容为4.2×103J/（kg?

℃），煤的热值约为3×107J/kg．求：

（1）煤完全燃烧产生的热量．

（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量．

（3）煤炉烧水时的热效率．

13、某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为100cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.2×105Pa，飞轮转动4800r/min，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），若1min消耗汽油0.1kg；汽油的热值为4.6×l07J/kg．求：

（1）汽油机的输出功率是多少kW？

（2）汽油机的效率是多少？

14、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．已知某骄车每行驶100km消耗10L汽油，汽油的密度为0.71×103kg/m3、热值为4.6×l07J/kg．则

（1）该汽车行驶100km消耗多少kg汽油？

（2）当该汽车以20kW的功率在平直公路上以72km/h的速度匀速行驶时，它所受到的阻力是多大？

（3）该汽车发动机的效率是多大？

15、飞机的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力，高空中某飞机获得1.6×105N的水平推力，以600km/h的速度沿水平方向匀速航行1h，需要完全燃烧热值为4×107J/kg的航空煤油4000kg．求1h内：

（1）发动机所做的功；

（2）航空煤油完全燃烧放出的热量

（3）发动机的热机效率；

Part3、能量的转化和守恒

1、太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一，关于太阳能的利用，下列正确的是（　　）

A．图甲中，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能

B．图乙中，太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能

C．图丙中，太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能

D．图丁中，首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能

2．生活中能量转化的实例很多．下列描述中，错误的是（　　）

A．摩擦生热是把机械能转化为内能B．摩擦起电是把电能转化为机械能

C．电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能

D．燃料燃烧放热是把化学能转化为内能

3．世界上还有许多欠发达地区至今用不上电．美国哈弗大学的学生设计制作了一种发电足球，球在被踢的过程中，其内部装置能够发电，并将产生的电能储存在蓄电池中，用来点亮LED灯，该过程中的能量转化形式是（　　）

A．动能→电能→化学能→光能B．电能→动能→化学能→光能

C．动能→电能→光能→化学能D．电能→动能→光能→化学能

4．老居民小区正在进行水路改造，改造中用到了一种打孔工具﹣冲击钻，冲击钻工作时，钻头在电动机的带动下不断地冲击墙壁，打出圆孔，如图所示，冲击钻在工作过程中，其能量转化关系是（　　）

A．内能转化为机械能B．内能转化为电能

C．只有机械能和内能的转化D．有电能、机械能和内能的转化

5．火电厂是中国华电在华南的第一家大型电厂，火电厂进的是“煤”，出的是“电”，在这个过程中能量的转化是（　　）

A．机械能→内能→化学能→电能B．化学能→内能→机械能→电能

C．化学能→重力势能→动能→电能D．内能→化学能→机械能→电能

6．绿色植物通过光合作用将太阳能转化成　　　　　　能．为开发新能源，人类已能够把油菜粒、蓖麻、大豆等农作物加工转化成“生物燃料”，“生物燃料”属于　　　　　　　　　　

（填“可再生”或“不可再生”）能源．

7、能量既不会凭空　　　　，也不会凭空　　　　，它只会从一种形式　　　　为其他形式，或者从一个物体　　　　　到另一个物体，而在　　　　　和

　　　　　的过程中，能量的总量保持　　　　　　，这就是能量守恒定律．

8．如图所示是小球在地面弹跳的频闪照片，分析图片后得到小球的弹起的高度逐渐减小，同时小球会变热．根据　　　　　定律，小球在运动过程中有一部分机械能转化　　　　　　为　　　　　　．

9．ABS刹车辅助系统是一种先进的汽车制动装置．在紧急制动时增加刹车力度，从而将制动距离缩短．汽车制动时所产生的热　　　　　　（填“能”或“不能”）再次用来发动汽车，说明能量的传递是有　　　　　　性．

10．太阳能是可再生能源．某城市为建设“太阳能之城”，在全市推广利用太阳能，目前城市交通指示灯及路灯照明系统已大量使用太阳能．白天，太阳能转化为电能，除供正常使用外，将多余的能量储存在蓄电池内，夜晚供交通指示灯及照明灯发光．请你根据能量的转化和转移具有方向性完成下面的方框图，使其正确反映这个过程中能量发生转化的情况．

11、某小组观察200g冰熔化的实验装置如图甲，收集数据后绘制了图乙所示的温度﹣时间图象．

（1）根据图象判断：

冰在熔化时，不断吸收热量，温度　　　　　　（升高/降低/不变）；第34min时，这种物质的状态是　　　　　　．

（2）热由酒精灯的火焰传给水，但不会反过来传递，这说明能量转化或转移有　　　　　性．

作业

1、四冲程内燃机工作时，哪个冲程将机械能转化为内能？

（　　）

A．压缩冲程B．做功冲程C．吸气冲程D．排气冲程

2、某四冲程汽油机的转速是1500R/min，那么1min里，该汽油机的冲程数和燃气做功次数分别是（　　）

A．3000个，6000次B．6000个，3000个

C．3000个，750次D．750个，3000次

3、柴油机压缩冲程中，汽缸中空气的温度、压强、体积的变化情况是（　　）

A．温度升高、压强减小、体积增大B．温度降低、压强减小、体积减小

C．温度升高、压强增大、体积减小D．温度降低、压强减小、体积增大

4、内燃机一个工作循环有4个冲程，分别是　　　　　、　　　　　、　　　　　、

　　　　　冲程。

5．转速为1200r/min的四冲程单缸内燃机，若每工作循环做功600J，该内燃机的功率为　　　　　　W．若汽缸的横截面积为200cm2，活塞一个冲程运动的距离是30cm，则做功冲程产生的平均压力是　　　　　　N，压强是　　　　　　Pa

6、现代生活中最重要的交通工具﹣﹣汽车．

（1）某单缸汽油发动机气缸的活塞面积是120cm2，做功冲程中活塞移动的距离是30cm，气体的平均压强是5×105Pa，汽油的热值是4.6×107J/Kg，每次做功耗油0.2g，气体每做一次功燃烧的汽油所放出的热量为　　　　　　J，而气体的膨胀对活塞做的功是　　　　　　J，此过程是将　　　　　　能转化为　　　　　　能；

（2）汽油机的效率很低，主要原因之一是废气温度较　　　　　　，内能较　　　　　　，带走了大量的热．

7、某小型单缸四冲程汽油机飞轮的转速为2400r/min，完成一个工作循环需　　　　　　s，若其功率为900W，效率为20%，1min转化为机械能为　　　　　　J．

8、一台某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为3×10﹣3m2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa，飞轮lmin转动1800圈，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），若1min消耗汽油0.01L．汽油的密度ρ=0.8×103kg/m3；汽油的热值为4.6×l07J/kg．求：

（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力；

（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功；

（3）该汽油机的效率．

9、一台单缸四冲程柴油机汽车，以72km/h的速度在水平公路上行驶，受到的阻力为5000N，若其效率为40%，消耗5kg的柴油，能够行驶多长时间？

柴油热值q=4.0×107J/kg．

10、一辆汽车在平直公路上行驶时受到阻力为8280N，当它匀速行驶10km时，消耗汽油6kg，求该汽车的汽油机效率．（q汽油=4.6×107J/kg）

15、一台单缸四冲程柴油机的活塞横截面积为120cm2，一个冲程活塞的形成为30cm，做功冲程中燃气的平均压强为5×105Pa，及其飞轮转速为600r/min，求：

（1）这台柴油机的输出功率是多少？

（2）若1小时要消耗2kg柴油，求柴油机的效率为多少？

（柴油机的热值为3.3×107J/kg）