熱機(jī)與熱機(jī)效率練習(xí)題含答案

1、精品熱機(jī)與熱機(jī)效率練習(xí)題（附答案）1、熱機(jī)：定義：熱機(jī)是利用內(nèi)能來(lái)做功，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器。 熱機(jī)的種類：蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)（汽油機(jī)和柴油機(jī)） 、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等2、內(nèi)燃機(jī)：內(nèi)燃機(jī)活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，從氣缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過(guò)程，叫做一個(gè)沖程。 四沖程內(nèi)燃機(jī)包括四個(gè)沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。在單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)中，吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程為一個(gè)工作循環(huán)，每個(gè)工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn) 2 周， 活塞上下往復(fù) 2 次，做功 1 次。在這四個(gè)沖程中只有做功沖程是燃?xì)鈱?duì)活塞做功，而其它三個(gè)沖程（吸氣沖程、 壓縮沖程和排氣沖程）是依靠飛輪的慣性來(lái)完成的。壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)

2、能。做功沖程是由內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī) 械能。油機(jī)工作過(guò)程：看書(shū)本本圖柴油機(jī)工作過(guò)程：書(shū)本圖3、汽油機(jī)和柴油機(jī)的比較：汽油機(jī)的氣缸頂部是火花塞； 柴油機(jī)的氣缸頂部是噴油嘴。 汽油機(jī)吸氣沖程吸入氣缸的是汽油和空氣組 成的燃料混合物；柴油機(jī)吸氣沖程吸入氣缸的是空氣。汽油機(jī)做功沖程的點(diǎn)火方式是點(diǎn)燃式；柴油機(jī)做功沖 程的點(diǎn)火方式是壓燃式。柴油機(jī)比汽油及效率高，比較經(jīng)濟(jì)，但笨重。汽油機(jī)和柴油機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)之前都要靠 外力輔助啟動(dòng)。4 、熱值燃料燃燒，使燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。定義： 1kg 某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫做這種燃料的熱值。用符號(hào)q 表示。單位：固體燃料的熱值的單位是焦耳每千克（ J/kg ）、氣體燃料的

3、熱值的單位是焦耳每立方米（J/m 3）。熱值是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積、是否完全燃燒等無(wú)關(guān)。公式：、 Q = qmm= Q/qq= Q/mQ 放出的熱量焦耳（J）; q 熱值焦耳每千克（J/kg ） ； m 燃料質(zhì)量千克(kg )。 Q = qVV= Q/qq= Q/VQ 放出的熱量焦耳J）; q熱值焦耳每立方米（ J/m 3） ； V燃料體積立方米(m3 )。酒精的熱值是3.0 X10 7j/kg，它表示物理意義：1kg酒精完全燃燒放出的熱量是3.0 xio7j。煤氣的熱值是3.9 X10 7j/m 3，它表示：1m 3煤氣完全燃燒放出的熱量是3.9

4、X107JO影響燃料有效利用的因素：一是燃料很難完全燃燒，二是燃料燃燒放出的熱量散失很多，只有一小部分被有效;以較強(qiáng)的氣流,利用。有效利用燃料的一些方法：把煤磨成粉末狀、用空氣吹進(jìn)爐膛（提高燃燒的完全程度） 將煤粉在爐膛里吹起來(lái)燃燒（減少煙氣帶走的熱量） 熱機(jī)的效率：熱機(jī)用來(lái)做有用功的那部分能量和完全燃燒放出的能量之比叫做熱機(jī)的效率。熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的一個(gè)重要標(biāo)志，與熱機(jī)的功率無(wú)關(guān)。公式："I?Q總=Q有用nQ有用=Q總n由于熱機(jī)在工作過(guò)程中總有能量損失，所以熱機(jī)的效率總小于1。熱機(jī)能量損失的主要途徑：廢氣內(nèi)內(nèi)、散熱損失、機(jī)器損失。提咼熱機(jī)效率的途徑：使燃料充分燃燒，盡量減小各種

5、熱量損失；機(jī)件間保持良好的潤(rùn)滑，減小摩擦。在熱機(jī)的各種能量損失中，廢氣帶走的能量最多，設(shè)法利用廢氣的能量，是提高燃料利用 率的重要措施。常見(jiàn)熱機(jī)的效率：蒸汽機(jī) 6%15%、汽油機(jī)20%30%、柴油機(jī)30%45% 內(nèi)燃機(jī)的效率比蒸汽機(jī)高，柴 油機(jī)的效率比汽油機(jī)高。填空可編輯修改了。如果是后者,1一個(gè)物體溫度降低，內(nèi)能減小，原因可能是它對(duì)外進(jìn)行熱傳遞，也可能是它對(duì)外則能量間的轉(zhuǎn)化情況為：物體的能轉(zhuǎn)化為 能O2. 2010年5月，天然氣伴隨著“西氣東輸”的步伐開(kāi)始走進(jìn)了江城蕪湖的千家萬(wàn)戶，傳統(tǒng)燃料也隨之被逐步 取代。天然氣燃燒時(shí)可以將 E轉(zhuǎn)化為 Eo與傳統(tǒng)燃料相比，天然氣的優(yōu)點(diǎn)是（寫(xiě)出一條即可）。3

6、. 如圖16-4-1所示，在大玻璃瓶?jī)?nèi)有一些水，往瓶?jī)?nèi)不斷打氣，過(guò)一會(huì)你會(huì)看到的現(xiàn)象是出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是5.內(nèi)燃機(jī)是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成O能的機(jī)器;個(gè)沖程組成，其中如圖16-4-4所示是熱機(jī)的沖程。4.6 X 170/kg，完全燃燒200g汽油能夠釋放6 汽油機(jī)在中程把燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能已知汽油的熱值為J的熱量.7. 生產(chǎn)中常用水來(lái)作為機(jī)器的冷卻劑，這是因?yàn)樗?;火箭的燃料要用液氫， 這是因?yàn)橐簹涞?大；沿海地區(qū)的氣候比沙漠地區(qū)的氣候更宜人，這是因?yàn)樗谋葻崛荼壬车谋葻崛?. 氫能源具有來(lái)源廣、熱值高、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn).氫氣的熱值為14 3 X 107J kg，完全燃燒0 5 kg的氫氣可

7、放出 、的熱量；若一罐氫氣用去了一半，則剩余氫氣的熱值為 9. 一臺(tái)四沖程的汽油機(jī)每分鐘完成300個(gè)沖程，則1 min完成 工作循環(huán)，活塞來(lái) ，做 功。選擇題1. 關(guān)于燃料的熱值，以下說(shuō)法正確的是A. 燃料的熱值與燃料的燃燒情況有關(guān)B. 容易燃燒的燃料，熱值一定大C. 煤的熱值比干木柴大，燃燒煤放出的熱量一定比燃燒干木柴放出的熱量多D. 0.5 g汽油和2 kg汽油，它們的熱值是一樣的2. 甲、乙兩臺(tái)汽油機(jī)，甲的效率比乙高，貝UA. 甲每秒鐘做的功比乙每秒鐘做的功多B甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少C.消耗同樣多的汽油，甲做的有用功比乙做的有用功多D做同樣多的有用功，甲消耗的汽油比乙消耗的汽油多3

8、. 煤的熱值大于干木柴的熱值，這里是指（）A、煤比干木柴含有的熱量多一些B、燒煤比燒干木柴產(chǎn)生的溫度高一些C、燒煤比燒干木燒產(chǎn)生的熱量多一些D、要使它們放出相同的熱量，燒煤用的質(zhì)量較少4. 已知甲種燃料的熱值大于乙種燃料的熱值，下列說(shuō)法中正確的是（）A. 甲種燃料含有的熱量比乙種燃料多B. 完全燃燒一定質(zhì)量的甲種燃料，剛好燒開(kāi)一壺水，那么用同樣質(zhì)量的乙種燃料就不能燒開(kāi)這壺水C. 燃燒相同質(zhì)量的兩種燃料，甲種放出的熱量多D.只要通風(fēng)條件好，供氧充足，乙的熱值可能大于甲的熱值5. 如圖16-4-2所示是內(nèi)燃機(jī)的能流圖，則內(nèi)燃機(jī)的效率可以表示為（）圖 16-4-2=(EE) X 100 %A. n=

9、 (E1+E2 + E3+E4)/E XD. n =(EE) x 100 %C. n = (Ei E3+E4)/Ex 100 %6. 關(guān)于“熱機(jī)”，下列說(shuō)法中正確的是（A.做功沖程的能量轉(zhuǎn)化是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B.改進(jìn)技術(shù)，可以使熱機(jī)的效率達(dá)到100%C.用水循環(huán)來(lái)降低熱機(jī)的溫度，主要是利用水蒸發(fā)時(shí)吸熱的特性D. 冬天晚上要把熱機(jī)水箱中的水放出，是防止氣溫降低時(shí)水凝固脹壞水箱7、甲乙兩臺(tái)柴油機(jī)，甲的效率低于乙的效率，意義是（）A. 甲的功率大于乙的功率B. 甲消耗的燃料多于乙消耗的燃料C. 乙將燃料燃燒放出的能變成有用功的那部分能的比例比甲大D. 工作相同時(shí)間甲消耗的燃料一定比乙少8臺(tái)四沖程內(nèi)燃

10、機(jī)飛輪轉(zhuǎn)速為1200r/min ，它1s完成了（）A . 30個(gè)沖程B. 60個(gè)沖程C. 40個(gè)沖程D . 80個(gè)沖程三.計(jì)算題1.小明學(xué)習(xí)了熱學(xué)的有關(guān)知識(shí)后，知道水的比熱容是4.2 X 10J/（kg C ），他想估算一下自己家每天燒水做飯需要的熱量。于是小明仔細(xì)記錄了他家每天燒水、煮飯、炒菜需要的時(shí)間，并把它折算成燒水時(shí)間，相當(dāng)于每天 將30 kg 20 C的水燒開(kāi)。（1 ）小明家每天燒水做飯需要多少熱量?（2）如果普通煤的熱值為3 X 10 J/kg，從理論上講小明家每天燒水做飯需要多少千克普通煤?(3) 小明家實(shí)際平均每天需要燒 4 塊蜂窩煤，按每塊蜂窩煤含煤 0.5 kg 算，他家每

11、天實(shí)際用煤 2 kg ，由此小明計(jì)算出他家煤爐的效率只有 16.5 。你認(rèn)為小明家煤爐效率低的原因是什么？4)從大的方面講，家用煤除了熱效率低、浪費(fèi)能源的缺點(diǎn)外，另一個(gè)主要缺點(diǎn)是什么？2. 天然氣灶燒水，燃燒0.5m3的天然氣，使100kg的水從20 C升高到70 C。已知水的比熱容為c=4 .2 x 10J/ ( kg? C)天然氣的熱值為 q=7.0 x 10/m 3。求：(1) 0.5m 3天然氣完全燃燒放出的熱量 Q放；(2) 水吸收的熱量 Q 吸；(3) 燃?xì)庠畹男市?. 有一家大型的特種專用汽車生產(chǎn)基地，該廠某型號(hào)專用車在車型測(cè)試中，在一段平直的公路上 勻速行駛5.6km，受到的

12、阻力是3.0 X1O3N，消耗燃油1.5 X10 -3m3 (假設(shè)燃油完全燃燒)。若燃油的密度 p= 0.8Xl03kg/m 3,熱值 q = 4X107J/kg ,求：(1)專用車牽引力所做的功？(2 )該專用車的熱機(jī)效率是多少？1.做功機(jī)械 內(nèi)能2.化學(xué)能 內(nèi)能 熱值大 3.塞子跳起來(lái)，瓶口出現(xiàn)白霧 往瓶?jī)?nèi)不斷打氣， 瓶?jī)?nèi)氣體 壓強(qiáng)不斷增加，氣體沖開(kāi)瓶塞，氣體推動(dòng)塞子做功時(shí)，其內(nèi)能減小，溫度降低，瓶?jī)?nèi)水蒸氣液化成小水滴4.機(jī)械 4 排氣 5、9.2x10的6次方j(luò) 6.比熱容 熱值 大 7、7.14x107J等于8、75 150 75選擇題 1 D 2C 3B 4 B5B6D 7 C 8

13、C三計(jì)算題1、答案：(1)小明家每天燒水做飯需要的熱量即是水升溫吸收的熱量Q吸=c水m水(t 10)=4.2 X 1%J/(kg) X 30 kg X( 100 C 20 C) 7 =1.008 X 10(2) 小明家每天燒水做飯需要的能量需要煤燃燒放出，即Q放=Q吸=1.008 X 10J則需要的煤的質(zhì)量為 m=Q放/q=1.008 X 10J/3 X 10J/kg=0.336 kg。(3) 小明家煤爐效率低的原因是：一方面煤不能完全燃燒，另一方面煤燃燒放出的熱量不能被水完全吸收，大 部分的熱量散失掉了。(4) 煤在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生廢渣、廢氣，造成環(huán)境污染。2、解析：(1) Q 放=Vq=0.5m 3X7.0 X107 J/m 3=3.5 X107 J(2) Q 吸=Cm 4=4.2 X1O3J/ ( kg? °C)X00kg X(7O C-20 C)J=2.1 X107 J Q有=Q吸 Q總=Q放Q有100%=色100% =2.1 1073.5 107100%