第二章改變世界的熱機知識點與對應(yīng)練習(xí)

1、第二章改變世界的熱機知識點與對應(yīng)練習(xí)第一節(jié)熱機知識點一、利用內(nèi)能來做功 內(nèi)能的主要應(yīng)用：(1) ; (2) 女口圖所示，加熱試管使水沸騰，觀察到小葉輪轉(zhuǎn)動起來。這個實驗說明：燃料的 能轉(zhuǎn)化為 能，傳給水，水沸騰變成水蒸氣,水蒸氣驅(qū)動葉輪轉(zhuǎn)動，水蒸氣的 能轉(zhuǎn)化為葉輪的 能。知識點二、熱機(1) 熱機：通過燃料燃燒獲取(2) 熱機的原理：能并轉(zhuǎn)化為能的裝置。燃料的能(3)熱機的分類: 最早的熱機是_ 練習(xí)題：a ；蒸汽輪機；內(nèi)燃機；噴氣發(fā)動機；火箭發(fā)動機。如圖所示，把一個底端密閉的薄壁金屬管固定在桌上，管里放一些酒精，管口用塞子塞 緊，4用繩子在管外繞幾圈并迅速地來回拉動，一會看到塞子被彈起。(1

2、) 拉動繩子克服摩擦做功，是將機械能轉(zhuǎn)化為 能。(2) 請說出該實驗中的某一現(xiàn)象并簡述其原因?，F(xiàn)象：;原因：第二節(jié)內(nèi)燃機知識點一、內(nèi)燃機(1) 內(nèi)燃機：工作時， 常見的活塞式內(nèi)燃機有汽油機和柴油機。(2) 內(nèi)燃機工作時的能量轉(zhuǎn)化：I1， I1，知識點二、汽油機(1) 構(gòu)造：氣缸、活塞、進氣活門、排氣活門、曲軸、連桿、飛輪、火花塞。(2) 工作過程： 吸氣沖程：進氣門打開，排氣門關(guān)閉，活塞向 壓縮沖程：進氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞向，溫度，把燃料在汽缸內(nèi)燃燒，產(chǎn)生的燃?xì)庵苯油苿踊钊龉?，叫做活塞式?nèi)燃機。運動。吸入 O運動，壓縮缸內(nèi)混合氣體，壓強增大，內(nèi)能能轉(zhuǎn)化為能) O 做功沖程：進氣門和排氣門

3、都關(guān)閉。壓縮沖程末，氣缸頂部的火花塞發(fā)出電火花，使燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)馔苿踊钊?運動做功，把 能轉(zhuǎn)化為 排氣沖程：進氣門關(guān)閉，排氣門打開，活塞向 運動，排出廢氣。(3) 點火方式： 知識點三、柴油機(1) 構(gòu)造：氣缸、活塞、進氣活門、排氣活門、曲軸、連桿、飛輪、噴油嘴。(2) 工作過程： 吸氣沖程： 壓縮沖程： 能)； 做功沖程： 推動活塞做功，把進氣門打開，排氣門關(guān)閉，活塞向運動。吸入(壓縮缸內(nèi)氣體，內(nèi)能增大，溫度升高，壓強增大，把O能轉(zhuǎn)化為壓縮沖程末，氣缸頂部的噴油嘴噴出霧狀柴油，壓燃式點火，產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?能轉(zhuǎn)化為能。 排氣沖程：排出廢氣。(3 )點火方式：次,.個沖程

4、，活塞往復(fù)運動 次，曲軸連桿把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能， 其它（4）四沖程汽油機和柴油機的一個工作循環(huán)， 轉(zhuǎn)周，飛輪轉(zhuǎn)周，只有沖程對外做功_三個沖程靠完成。練習(xí)題：1. 下面是汽油機工作的四個沖程，其中將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是（A. 吸氣沖程B.壓縮沖程C.做功沖程D.排氣沖程2. 如圖所示是四沖程汽油機的一個工作循環(huán)示意圖，其中屬于做功沖程的是Ar,11D3. 一臺單缸四沖程汽油機, 對外做功次。圖7飛輪轉(zhuǎn)速是1800r/min，該汽油機每秒鐘內(nèi)完成個工作循環(huán),（1）10kg汽油完全燃燒時所產(chǎn)生的熱量是多少J ？第三節(jié)熱機效率知識點一、熱機效率（1）熱機燃料燃燒釋放能量的流向：廢氣（廢氣溫度還較高，燃

5、料未完全燃燒） 克服摩擦與輻射（散熱）：輸出有用功。（2）熱機效率的定義：熱機所做有用功（有效利用的能量）與燃料完全燃燒釋放的熱量之比叫做熱機效率。（熱機工作時總是有能量的損失，所以熱機效率始終小于1）（3） 效率的計算式：n =X 100% 變形式： W有用 =; Q放=（4 ）提高熱機效率的途徑：減少熱機工作中的各種能量損失。 使燃料充分燃燒；減少機械摩擦損失； 知識點二、熱機工作的污染（1）環(huán)境污染： 廢氣（二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等）（減少機械散熱和廢氣帶走熱量。，粉塵。二氧化碳引起溫室效應(yīng)。;冷卻水; 熱污染（廢氣和冷卻水帶走大量熱量，是城市“熱島效應(yīng)”的原因之一。 噪聲。（2）

6、保護環(huán)境：利用綠色能源；研究和開發(fā)低能耗、少污染的高性能熱機；控制和減小污染。練習(xí)題：1. 關(guān)于熱機，下列說法錯誤的是（）A. 熱機性能好壞的重要標(biāo)志之一是熱機效率B. 在四沖程內(nèi)燃機中減少廢氣帶走的大量熱量可以大大提高熱機效率C. 柴油機的效率比汽油機的高，這是因為柴油的熱值比汽油的大D. 在壓縮沖程中內(nèi)燃機將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能2. 一臺效率為40%勺柴油機，當(dāng)輸出 3.44 X 107J有用功時，消耗的柴油質(zhì)量是（柴油的熱值是4.3 X 107J/kg ）（）A.0.8kgB.2kgC.0.32kgD.2.8kg100km3. 隨著人們生活水平的提高，轎車已逐步進入我國普通百姓家中。已知某國

7、產(chǎn)驕車每行駛消耗8L汽油（1L = 10-3m），汽油的密度為 0.71 X 103kg/m3、熱值為4.6 X 10 7J/kg。則：(2)該汽車行駛100km消耗的汽油的質(zhì)量是kg。(3)當(dāng)該汽車以50kW的功率在平直公路上以72km/h的速度勻速行駛時，它所受到的阻力等于 No(4 )該汽車發(fā)動機的效率是%4. 用煤氣灶把1kg、初溫為20C的水燒到70C，消耗了 10g煤氣。則：(1 )水吸收的熱量為(2) 煤氣完全燃燒放出的熱量為(3) 煤氣灶燒水的效率為 %05. 某汽車公司的某型號專用車在車型測試中，在一段平直的公路上勻速行駛 是3.0 X 103N,消耗燃油1.5L。若燃油的密

8、度P = 0.8 X 103kg/m3，燃油熱值為 燃油完全燃燒)求：(1) 專用車牽引力所做的功。(2) 則該專用車的熱機效率是多少？J。(煤氣的熱值為4.2 X 107J/kg )5.6km，受到的阻力 q= 4X 107J/kg，(假設(shè)6.某以汽油為燃料的觀光汽車沿該盤山公路(盤山公路近似處理為斜面)以 行駛，經(jīng)過15min從山腳到達(dá)山頂；汽車上山時沿路面獲得的牽引力恒為 為30%汽油熱值q = 4.6 X 107J/kg，求：(1)汽車上山時牽引力的功率為多大？( 山頂消耗了多少千克的汽油？36km/h的速度勻速9.2 X 103N。該汽車的效率2)汽車從山腳到)B.所有的熱機都是用汽

9、油作燃料D.熱機所產(chǎn)生的噪聲，可以被熱機上的消聲器完全消除汽油，司機小王駕車到某城市執(zhí)行任務(wù)，路程為300km在高速920No(汽油完全燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能有30%轉(zhuǎn)化為機械能；汽油由Q放=mq得實際消耗汽油： m =q9峯08=20kg4.6x107J/kg7. 下列關(guān)于熱機和環(huán)境保護的說法中正確的是(A.熱機的大量使用會造成環(huán)境污染C.汽車排出的尾氣都是有毒氣體8. 某輛小汽車油箱內(nèi)裝滿35kg公路上勻速行駛時，車受到的阻力是 的熱值為4.6 X 107J/kg )求：(1) 汽車到達(dá)目的地牽引力所做的功。(2) 通過計算說明汽車在行駛途中是否需要加油。解：(1)因汽車勻速行駛汽車的牽引力F等于

10、阻力f,即：F= f = 920N 汽車到達(dá)目的地牽引力所做的功：W= Fs= 920NX 3X 105m= 2.76 X 108J(2 )由亠 100% 得: Q放. W0放n而汽車油箱裝有35kg汽油 所以，汽車在行駛途中不需要加油9.某單缸四沖程汽油機的氣缸活塞面積為負(fù)荷工作時做功沖程燃?xì)獾钠骄鶋簭姙?.0 X lO5Pa,飛輪Imin轉(zhuǎn)動1800周，當(dāng)汽油機滿負(fù)荷工作時(不計摩擦)，若1min消耗汽油0.1Lo汽油的密度p = 0.8 x 103kg/m3;汽油的熱值為4.6 x I0 7J/kg o求：(1)(2)(3)(4)30cm，個沖程活塞在氣缸中移動的距離是50mm滿做功沖程中燃?xì)鈱钊钠骄鶋毫? 一個做功沖程中燃?xì)鈱钊龅墓?汽油機的功率；(2025W 該汽油機的效率。(3.3%)(2700N)(135J)解：(1)做功沖程中燃?xì)鈱钊钠骄鶋毫?F = pS = 9.0 X IO5Pax 3x 10-3m= 2.7 x 103N(2)個做功沖程中燃?xì)鈱钊龅墓? (3 )汽油機在W= Fs= 2.7 x 103Nx 5x 10-2m= 135J1min 做的總功：