熱機及熱機效率試題及解答

熱機及熱機效率思考：加熱使水沸騰，會看到什么現(xiàn)象？爭論這個過程中能量的變化？這個試驗向同學們呈現(xiàn)了人類利用內(nèi)能的過程。用，使人類邁入了工業(yè)化社會。【學問梳理】內(nèi)能的利用【根底概念】

熱機燃料的熱值

汽油機的工作原理能量的轉化熱機的效率定 義單 位燃料的利用率1、熱機：將內(nèi)能轉化為機械能的機器。2、內(nèi)燃機：內(nèi)燃機是最常見的熱機；汽油機、柴油機是最常見的內(nèi)燃機。3、四沖程汽油機：活塞在氣缸內(nèi)往復運動是，從氣缸的一端運動到另一端的過的不斷循環(huán)來保證連續(xù)工作的。進入氣缸。壓縮沖程：進氣門和排氣門都關閉，活塞向上運動，燃料混合物被壓縮。排氣過程：進氣門關閉，排氣門翻開，活塞向上運動，把廢氣排出氣缸。壓縮沖程把機械能轉化為內(nèi)能，做功沖程把內(nèi)能轉化為機械能。4、熱機的效率用功呢？由圖可知，真正能轉變?yōu)閷ν庾鲇杏霉Φ哪芰恐徽既剂先紵龝r所釋放能量的一局部。熱機定律即：熱量：指的是由于溫差的存在而導致的能量轉化過程中所轉移的能量。熱量：指的是由于溫差的存在而導致的能量轉化過程中所轉移的能量。蒸汽機的效率很低，只有6%～15%，內(nèi)燃機效率比蒸汽機的高，汽油機的效20%～30%30%～45%關于內(nèi)能的利用和環(huán)境保護的問題。要知道工業(yè)企業(yè)，交通運輸工具，家庭煙塵廢氣是大氣污染的主要來源。大氣污染不但直接危害人體安康，而且會影響植物的正常生長，甚至影響全【學問問答】究。1：怎樣更深刻地理解四沖程汽油機的工作過程？做功一次．做功一次．〕對外做功，它是靠燃料〔汽油〕在汽缸中動力〔機械能，而且其他三個沖程內(nèi)能，在這其中，還存在燃料的化學能轉化為內(nèi)能的能量轉化形式。2：怎樣從熱機的效率來理解提高燃料的利用率？答：們知道，熱機我的效率= 做有用功的能量 ，其中，燃料完全燃燃料完全燃燒放出的能量〔抑制摩擦〕+有用機械能。燃氣的內(nèi)能損失是有效措施就是重利用燃氣內(nèi)能〔如熱電站，這樣可提高燃料利用率。固然，現(xiàn)代化的型熱機〔比方課本P117介紹的現(xiàn)代汽車的發(fā)動機利用微電腦把握高燃料的利用率。作為當今石油等能源物質的嚴峻匱乏而又必需面臨的嚴峻事業(yè)、能源開發(fā)遇利用等方面做一個科技型的節(jié)能專家。問：為什么熱機的效率比較低？緣由：全燃燒。熱機工作的排氣沖程要將廢氣排出，而排出的氣體中還具有內(nèi)能，另外汽缸壁等也會傳走一局部內(nèi)能。由于熱機各零部件之間有摩擦，需要抑制做功而消耗局部能量。持其連續(xù)轉動，這局部雖然是機械能，但不能稱之為有用功。據(jù)上所述，熱機中能量損失的緣由這么多，所以熱機的效率一般都比較低．【典型例題】例1：汽油機工作過程由四個沖程組成，在這些沖程中，內(nèi)能轉化為機械能的是〔 〕吸氣沖程 B.壓縮沖程 C.做功沖程 D.排氣沖程知道汽油機工作過程由四個沖程組成考察理解在汽油機工作的四個沖程中，發(fā)生能量轉化的狀況。出正確答案。轉化為活塞的機械能。答案：選C．2：有關四沖程內(nèi)燃機的表達中，不正確的選項是〔〕A．工作中只有做功沖程把內(nèi)能轉化為機械能B．工作中壓縮沖程是把內(nèi)能轉化為機械能C．工作開頭時要靠外力啟動D．每一個工作循環(huán)，燃氣只做功一次選題目的：知道汽油機的工作原理及工作過程中能量的轉化。學問點熱機的工作原理及工作過程中能量的轉化狀況。闖關點撥吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程構成了內(nèi)燃機的一個工作循環(huán)。在內(nèi)燃機的四個沖程中，只有在做功沖程中，燃氣才對外做功，內(nèi)能轉化動，所以，A、C、D答案：B例3甲、乙兩汽車，甲的汽油機效率比乙的汽油機效率高，這說明〔 A．甲做功比乙多甲做功比乙快選題目的：生疏熱機的效率，并會進展有關的計算。學問點考察對熱機效率的理解。闖關點撥熱機的效率與功率、做功的多少沒有必定聯(lián)系。解析B也不能確定，故CDW=Fs相等，由于甲的效率高，故甲耗油少。答案D例4：關于熱機的效率，以下說法中正確的選項是〔 〕熱機做的有用功越多，效率就確定越高熱機的功率大，效率就確定高熱機單位時間里消耗的燃料少，熱機的效率就確定高以上說法都不對選題目的：理解熱機的效率，并推斷習題的正確性。解析：熱機的效率是用來做有用功的那局部能量和燃料完全燃燒放出的能量之機單位時間里所消耗燃料完全燃燒所放出的能量沒有確定的狀況下也無法推斷率凹凸。熱機單位時間里消耗的燃料少，在熱機功率沒有確定的狀況下，定單位時間里熱機所做的有用功的多少，因而無法推斷熱機的效率凹凸。例5：汽油機的效率往往比柴油機低，這說明〔 〕A.汽油機的功率比柴油機小 B.汽油機做的功比柴油機少C.柴油機消耗柴油多D.柴油機的內(nèi)能轉化為機械能的百分比大解析：熱機的效率與功率、做功多少沒有直接關系。例6：例6：火箭常用液態(tài)氫作燃料，一樣質量的氫和汽油完全燃燒，氫放出的熱量約3倍．以下說法正確的選項是〔〕A．火箭發(fā)動機是一種熱機B．B．氫的熱值約為汽油熱值的三分之一D．火箭加速上升過程中，機械能保持不變D．火箭加速上升過程中，機械能保持不變學問點：學問點：A、通過燃燒燃料獲得內(nèi)能，又通過做功，把內(nèi)能轉變?yōu)闄C械能的機器叫熱機，火箭利用的是噴氣發(fā)動機；叫熱機，火箭利用的是噴氣發(fā)動機；B、依據(jù)我們對于氫和汽油熱值的了解和計算做出推斷；B、依據(jù)我們對于氫和汽油熱值的了解和計算做出推斷；C、主要看火箭和放射塔之間的距離是否發(fā)生變化，從而得出結論；C、主要看火箭和放射塔之間的距離是否發(fā)生變化，從而得出結論；D、分析火箭上升時動能和勢能的變化，得出機械能的變化狀況．D、分析火箭上升時動能和勢能的變化，得出機械能的變化狀況．解析：A、火箭發(fā)動機也是靠燃燒燃料獲得動力的，是熱機，所以A是正確的；汽油熱值的三倍，所以B是錯誤的；CD答案：選A．習的根本目的。燃料的熱值．【學問回憶】一、填空題燃料的燃燒是一種 化學 變化，在燃燒的過程中，燃料的 化學 能轉化為 內(nèi) 能，也就是通常所說的釋放出能量。內(nèi)燃機效率總小于1，這是由于〔1〕 〔2〕 ?〔3〕 〔4) 。一般內(nèi)燃機完成一個工作循環(huán)具有 個沖程，其中壓縮沖程和做功沖程分別是第 和第 沖程在壓縮沖程里 能轉變?yōu)?做功沖程里 能轉化為 能。1.2×107J/kg，3.6×107J燒 kg的干木材．汽油機是用 使燃料燃燒的，這種點火方式叫做 ，柴油機是在 沖程末， 向氣缸內(nèi)噴射 遠超過它的燃點的熱空氣中馬上燃燒，這種點火方式叫做 。柴油機和汽油機在吸氣沖程中的不同是：汽油機吸入氣缸里的是 柴油機吸入氣缸里的是 。用來做 那局部能量和燃料 能量之比叫做熱機的效率，提高熱機效率的途徑是 。速為3600轉/分，該柴油機活塞1s對外做功 次。假設其效率為40%，消耗5kg的柴油轉化成的機械能是 J。(q＝4.3×107J/kg)柴油機工作時，機械能轉化為內(nèi)能的是 沖程靠飛輪的慣性完成的。每個工作循環(huán)活塞往復 次，曲軸轉動 周。程中燃氣對活塞做功，實現(xiàn)了 能向 的轉化。圖15-11表示的是汽油機的 程的名稱〕。二、推斷題

15-11轉那么這臺汽油機每分鐘內(nèi)完成300個工作循環(huán)?！?〕熱機的效率總小于或等于1?！?〕內(nèi)燃機實現(xiàn)了內(nèi)能向機械能的轉化，但在它的工作過程中，也有機械能轉化為內(nèi)能的過程〔 〕通過不斷的改進和革，爐子的效率最終可以到達100%〔 〕四沖程內(nèi)燃機中，只有做功沖程是燃氣對外做功〔 〕為了安裝檢修便利氣缸都制成水平對分運用于上下氣缸通過水平結合螺栓嚴密連接〔 〕單元汽輪機組合冷態(tài)啟動時，一般承受低壓熱蒸汽機沖動汽輪機轉子〔 〕氣體燃料的污染小，普及煤氣和自然氣的使用是解決大氣污染的主要措施?！?〕三、選擇題1．摩托車上的熱機工作時供給動力的沖程是(1．摩托車上的熱機工作時供給動力的沖程是()A．A．吸氣沖程B．壓縮沖程C．做功沖程D．排氣沖程2．(多項選擇)以下說法正確的選項是(2．(多項選擇)以下說法正確的選項是()A．溫度高的物體具有的內(nèi)能多，溫度低的物體具有的內(nèi)能少A．溫度高的物體具有的內(nèi)能多，溫度低的物體具有的內(nèi)能少B．夏日，在陽光照耀下，地面溫度高于湖水外表溫度是由于水的比熱容較大B．夏日，在陽光照耀下，地面溫度高于湖水外表溫度是由于水的比熱容較大C．塑料吸盤能牢牢地吸附在玻璃上，說明分子間存在著吸引力C．塑料吸盤能牢牢地吸附在玻璃上，說明分子間存在著吸引力D．物體吸取熱量，內(nèi)能確定增加，溫度可能上升D．物體吸取熱量，內(nèi)能確定增加，溫度可能上升3．雙燃料汽車以自然氣或汽油作為燃料，以下說法正確的選項是(3．雙燃料汽車以自然氣或汽油作為燃料，以下說法正確的選項是()A．燃料的熱值越大，燃燒時放出的熱量越多A．燃料的熱值越大，燃燒時放出的熱量越多B．以自然氣為燃料，汽車發(fā)動機的效率可以到達100%B．以自然氣為燃料，汽車發(fā)動機的效率可以到達100%C．在壓縮沖程中，燃料混合物的溫度上升，內(nèi)能增大C．在壓縮沖程中，燃料混合物的溫度上升，內(nèi)能增大D．汽油與自然氣相比，燃燒時汽油對環(huán)境的污染較小D．汽油與自然氣相比，燃燒時汽油對環(huán)境的污染較小4．依據(jù)表中幾種物質的比熱容，推斷以下說法中不正確的選項是(4．依據(jù)表中幾種物質的比熱容，推斷以下說法中不正確的選項是()/J?kg－1?℃－1/J?kg－1?℃－10.14×1030.92×1034.2×103冰2.1×103A.制作體溫計常用水銀做介質，緣由之一是水銀的比熱容小B．北方樓房中的暖氣用水做介質，利用了水的比熱容大的特性C．由于水比沙石的比熱容大，所以內(nèi)陸地區(qū)的晝夜溫差比沿海地區(qū)大D．由于水比冰的比熱容大，所以冷卻食品時0℃的水比0℃的冰效果好5．用酒精燈給試管加熱，如以下圖，試管口軟木塞沖出的過程中，以下說法正)水蒸氣對軟木塞做功，水蒸氣內(nèi)能增大水蒸氣的內(nèi)能轉化為軟木塞的機械能D．試管口的“白氣”是水蒸氣汽化形成的6．關于四沖程汽油機，以下推斷正確的選項是(D．試管口的“白氣”是水蒸氣汽化形成的6．關于四沖程汽油機，以下推斷正確的選項是()A．四沖程的挨次適當調整，汽油機也能工作B．三個關心沖程假設削減一個，汽油機也能工作C．三個關心沖程需要靠外力來完成能以下提高熱機效率的做法錯誤的選項是( )A．盡量減小熱機功率 B．盡量使燃料充分燃燒C．保證轉動局部良好的潤滑 D．盡量削減各種熱損失如圖16-4-2所示是內(nèi)燃機的能流圖，則內(nèi)燃機的效率可以表示為〔 〕A.η=［(E1+E2+E3+E4)/E］×100％B.η=(E2/E)×100％C.η=［(E1－E3+E4)/E］×100％D.η=(E1/E)×100％9.關于“熱機”，以下說法中正確的選項是〔〕A.做功沖程的能量轉化是機械能轉化為內(nèi)能100%C.用水循環(huán)來降低熱機的溫度，主要是利用水蒸發(fā)時吸熱的特性上要把熱機水箱中的水放出，是防止氣溫降低時水凝固脹壞水箱某摩托車的效率為34％，某汽車的效率為29％，這說明白〔 〕A.摩托車比汽車的功率大B.摩托車比汽車做的有用功多的燃料，摩托車將內(nèi)能轉化為機械能比汽車多11.以下關于熱機和環(huán)境保護的說法中正確的選項是〔 〕A.熱機的大量使用會造成環(huán)境污染全部的熱機都是用汽油作燃料汽車排出的尾氣都是有毒氣體噪聲，可以被熱機上的消聲器完全消退12.以以下圖中表示做功沖程的示意圖是〔 〕和B，假設A的功率較大，A的效率也較高，使A、B完成相等的有用功，則〔 〕A.A汽油機消耗的汽油較少，用的時間較短B.B汽油機消耗的汽油較少，用的時間較短D.無法確定四、簡答題1、為什么熱機的效率比較低？這對熱機的效率有何影響？五、解答題30cm2，一個沖程活塞在氣缸中移動min1800(3)汽油機的功率。2、一輛轎車在平直的高速大路上勻速行駛1.8km，轎車上的速度表如圖15-12所示，在此過程中轎車速度為多少km/h？合多少m/s？6040208060402080100km/h01200.25kg，其發(fā)動機的效

＝4.6×107J/kg〕汽油15-123市垃圾總量約1.5億噸，并且每年以8%15-1218.64×108J。安徽省某人大代表提議，在合肥市21.2×104kW燃燒垃圾發(fā)電的效率是多少？請你從環(huán)保、節(jié)能、經(jīng)濟等角度簡述興建垃圾發(fā)電廠的意義。【中考擷要】本節(jié)的中考考點有：結合熱值的概念，計算燃料燃燒時放出的熱量，燃燒過高?！局锌技\】1、〔2023?三明〕以下關于熱機和環(huán)境保護的說法中，正確的選項是〔〕1、〔2023?三明〕以下關于熱機和環(huán)境保護的說法中，正確的選項是〔〕熱機排出的尾氣沒有內(nèi)能熱機的效率能到達100%D．熱機的大量使用會造成環(huán)境污染專題：應用題；學科綜合題。〔燃燒煤、汽車的內(nèi)燃機〔燃燒汽油、發(fā)電廠的汽輪機〔燃燒煤、火箭的噴氣發(fā)動機〔燃燒氫〕都是利用內(nèi)能做功的成環(huán)境污染。A能到達100%，BCD答案：D。需要我們的努力；需要我們的努力；我們要認真的學習物理學問，運用我們所學的物理學問來轉變我們的生活。我們要認真的學習物理學問，運用我們所學的物理學問來轉變我們的生活。2、〔2023?密云縣〕關于熱機，以下說法是正確的〔〕汽油機頂部有噴油嘴，柴油機頂部有火花塞C．汽油機在做功沖程中，進氣門關閉排氣門翻開D．汽油機在做功沖程中，是把內(nèi)能轉化為機械能考點：熱機．考點：熱機．機的頂端是噴油嘴，吸氣沖程中吸進的是空氣．運動的機械能．、汽油機頂部有火花塞，柴油機頂部有噴油嘴；B、柴油機在吸氣沖程中，將空氣吸入氣缸；B、柴油機在吸氣沖程中，將空氣吸入氣缸；答案：D．道根底題．32023?泉州〕以下交通工具中，常用汽油機作為動力裝置的是〔〕A．摩托車B．載重卡車C．拖拉機D．火車考點：熱機．專題：應用題．分析：依據(jù)我們對常見交通工具的了解以及汽油機和柴油機的特點來作答．AB、C、D答案:A．點評：此題考察的是我們對于生活中熱機的了解．【學問延長】【學問延長】熱機與大氣污染熱機與大氣污染甚至影響全球的氣候．腎及神經(jīng)系統(tǒng)會造成危害，影響兒童的發(fā)育與智力．埃及首都開羅每天都有120流行...甚至影響全球的氣候．腎及神經(jīng)系統(tǒng)會造成危害，影響兒童的發(fā)育與智力．埃及首都開羅每天都有120流行...有嚴峻的危害，使這些動植物大量死亡或退化、減產(chǎn)等．我們期盼著你研制出污染小甚至無污染的型燃料．有嚴峻的危害，使這些動植物大量死亡或退化、減產(chǎn)等．我們期盼著你研制出污染小甚至無污染的型燃料．【智能拓展】

內(nèi)燃機的廣泛應用內(nèi)燃機，特別是汽油機、柴油機的消滅，在社會經(jīng)濟的各個部門中獲得了廣1885年美國人福特開辦的汽車廠承受惠特尼生產(chǎn)標準化零件的方法，建立了“裝配1000T1923客車方面與汽油機并駕齊驅。1913年第一臺裝置柴油機的內(nèi)燃機車誕生，促進207080%是19091927的飛機從今得到改進和革。畜力成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的動力。自1910年拖拉機成批生產(chǎn)以來，它的使用又促進了等，成為現(xiàn)代化戰(zhàn)斗中不行缺少的動力設備。除上述以外，在其他領域中諸如發(fā)電、排灌、工程機械、地質鉆探等部門，46%。練習題答案一、填空題化學能，化學能，內(nèi)能20%～45%。因此，內(nèi)燃機的效率總是小于1。1〕〔2〕〔3〕?4〕抑制摩擦做功消耗局部能量。3、解析：活塞在往復運動中從氣缸一端運動到另一端叫做一個沖程。四沖程汽要轉兩周。答案：四個、二、三、機械能、內(nèi)能、內(nèi)能、機械能1.2×107Q

=q*m放放mQ放

3.6107J 3kgq 1.2107J/kg3kg5、火花塞、點燃式、壓縮、噴油嘴、霧狀柴油、壓燃式6、汽油和空氣的混合物、空氣7而額外消耗的功83600/60/603030W＝40%Q＝40%m*q＝40%×5kg×4.3×107J/kg＝8.6×107J.答案：30 8.6×1079、壓縮、做功、吸氣、壓縮、排氣、兩、兩下運動狀況來確定，要推斷是否是做功沖程可觀看火花塞是否點火．排氣門關閉，活塞由上往下運動，汽油和空氣的混合物將進入汽缸，這是吸氣沖程．答案：內(nèi)能 機械能 二、推斷題1.√2.×3.√4.×5.√6.√7.√8.√三、選擇題4對外做功即供給動力，其他3個沖程靠飛輪的慣性完成．C2．A選項錯；吸盤能吸在玻璃板上是由于大氣壓的作用，而不是分子間的吸引力，C選項B、D4對外做功即供給動力，其他3個沖程靠飛輪的慣性完成．C2．A選項錯；吸盤能吸在玻璃板上是由于大氣壓的作用，而不是分子間的吸引力，C選項B、DBD3．解析：燃料燃燒放出熱量的多少與熱值和質量有關，A選項錯誤；發(fā)動機的BC毒氣體，對空氣的污染較小，D選項錯誤．C40℃的冰比00℃的冰熔化成0℃水的過程中需要吸熱，這些0℃的水還能連續(xù)再吸熱，故D項錯，其他三項說法均是正確的．D5．解析：水蒸氣對軟木塞做功，水蒸氣的內(nèi)能減小，轉化為軟木塞的機械能，5．解析：水蒸氣對軟木塞做功，水蒸氣的內(nèi)能減小，轉化為軟木塞的機械能，這與熱機中做功沖程一樣，所以選項A、C錯誤，選項B正確；從試管口出來的D這與熱機中做功沖程一樣，所以選項A、C錯誤，選項B正確；從試管口出來的DB6．解析：汽油機工作過程中，四個沖程的挨次，沖程個數(shù)均不能變化，否則汽油機就無法正常連續(xù)工作，因此A、B兩項錯誤；三個關心沖程是靠飛輪的慣性完成的，而不是借助于外力．C項錯誤，故應選D.7．解析：熱機效率與功率大小無關，因此轉變功率不會影響效率的凹凸，要提高熱機效率應承受B、C、D三項所給措施．A解析：用來做有用功的那局部能量，與燃料完全燃燒放出的能量之比，叫做E2，B。答案：B100%;用水循環(huán)來降低熱機的溫度，主要是利用水的比熱容大這一特性。水凝固后體積將變大,冬天晚上把熱機水箱中的科學規(guī)律去解釋某些具體問題”目標的落實。答案:D解析：熱機用來做有用功的那局部能量與燃料完全燃燒放出的能量之比，叫做熱機的效率，它與功率無關，所以ADB、CD解析：熱機排放的煙塵廢氣中包括粉塵、二氧化硫等有害物，是大氣污染的造成環(huán)境污染，故A非都是毒氣,所以C不對。噪聲也不行能被熱機上的消聲器完全消退，假設真能DB答案：A分析：內(nèi)燃機的工作過程是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程組成。在做桿使曲軸轉動。由圖來推斷〔B〕為做功沖程。BBA?消耗較少的汽油，又因它功率較大做功所用的時間比較短。A四、簡答題1、答：依據(jù)熱機效率的定義可知，熱機的效率比較低，說明熱機中燃料完全燃緣由：燃料并未完全燃燒，使局部能量白白鋪張掉了．例如，一輛汽車從身邊駛燃燒．缸壁等也會傳走一局部內(nèi)能。由于熱機各零部件之間有摩擦，需要抑制做功而消耗局部能量。曲軸獲得的機械能也未完全用來對外做功