4.一台单缸四冲程柴油机在做功冲程中活塞受到的平均压强是8x10Pa ,活塞的横截面
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积是1.2×10m,行程是0.3m,那么该柴油机在做功冲程中做功_______________J
5. 如图所示,用酒精灯加热试管中的水,当水沸腾一段时间以后,塞子被试管内水蒸气推出,水蒸气的 能转化为塞子的机械能。图 _____中汽油机的工作过程与这一实验过程中能量的转化是一致的。
第5题 第 6 题
6.如图表示内燃机工作循环中的一个冲程,从气门的启闭和活塞的运动可判断这是 冲程.
7. 燃放鞭炮时,火药爆炸使周围的空气_ 发出爆炸声。火药爆炸过程相当于热机工作过程中的_ _冲程。
8.(改编)小明与小强在家庭实验室做了如图所示的实验:在透明的塑料瓶上钻一个小孔,把电子式火花发生器的放电针插进孔中,打开盒盖,在瓶中滴入几滴(少量)酒精,再将盒盖盖好,然后按动火花发生器的启动按钮. ①他们会观察到,___________ ,产生该现象的原
因 ; ②从能量转化方面看,该实验过程与四冲程汽油机的_________冲程相似.
③你认为这个“塑料盒热机”应该属于热机中的 ,推测理由_____________________________________________
________________________________________________________________;
④实验时应注意:
5
第三节 热机效率
课前预习
1.热机所做 与所用 释放的热量之比,叫做热机的效率. 2.热机的效率越高,在完成相同的功时,所需要的燃料就越_______(选填“多”或“少”). 3.热机的效率是描述热机性能的重要指标之一,一台热机燃料完全燃烧放出的能量为Q,用来做有用功的能量为E,则该热机的效率η= .
4.某内燃机的各种热损失大致情况是:汽缸散热损失占30%,废气带走的能量占35%,摩擦等机械损耗占10%,那么它的热机效率是 .
5.一般汽油机的热效率____________柴油机的热效率(填“高于、低于或等于)。 6.内燃机的大量使用促进了社会的进步,使人们享受了现代文明,但在使用内燃机的同时又给人们带来了污染,这主要是指_________污染和___ 污染,
7.(自编)_______________能获得大量内能,也造成对环境的污染,主要是由于燃料的燃烧会产生 ________________、______________及大量粉尘,排放在大气中污染了大气。而热机排出的_________________所引起的温室效应,对地球表面的热平衡有较大影响,同时也成为城市热岛效应的元凶之一。
课堂巩固
1.热机的效率越高,说明( )
A.做的有用功越多 B.燃料的燃烧值越大
C.这台热机的功率越大 D.机器对燃料的利用率越高 2.下列说法不正确的是( )
A.对热机中能量转化进行研究是改进热机性能、有效利用资源、减少污染的重要保障 B.随着科技的进步,热机技术日趋先进,热机的效率会逐步提高,直至等于100% C.热机在给我们带来工业文明的同时,也给人类的生存环境带来了负面影响
D.柴油机的效率比汽油机高,但比较笨重,所以柴油机主要用在一些大型载重机械上 3.(自编) 汽油机的效率是25%,柴油机的效率是35%,如果它们的输出功率相同,则在相同时间内完全燃烧的汽油和柴油产生的内能之比为 ( ) A.5:7 B.7:5 C.80:7 D.7:80
4.(自编)柴油机的效率比汽油机高,是由于( ) A.柴油的热值比汽油的热值大 B.柴油的比热容比汽油的比热容大
C.柴油机汽缸里的燃气产生的压强和温度比汽油机里的高 D.柴油的密度比汽油的密度大
5.以下提高热机效率的方法中,错误的是( )
A.尽量减小热机功率 B.尽量使燃料充分燃烧 C.保证转动部分良好的润滑 D.尽量减少各种热散失
6.图示为内燃机的能流图,则内燃机的效率可表示为( ) A.η=
E1?E2?E3?E4E×100% B.η=2×100%
EEE1?E3?E4E×100% D.η=1×100%
EEC.η=
7.一台效率为40%的柴油机,当输出3.44×107 J有用功时,消耗的柴油质量是(柴油的
热值是4.3×107 J/kg)( )
A.0.8kg B.2kg C.0.32kg D.2.8kg
8.热机在工作时,它的机械效率是( ) A.η>1 B.η<1 C.η=1 D.η<0
9.汽油机的效率是25%,柴油机的效率是35%,如果它们的输出功率相同,则在相同时间内完全燃烧的汽油和柴油产生的内能之比为( ) A.5:7 B.7:5 C.80:7 D.7:80
10.从经济的角度,节约能源角度,环保角度来说,都需要提高热机的效率,下列措施中不能提高热机的效率的是( ) A.尽量减少热机部件间的摩擦 B.尽量增加热机的工作时间 C.尽可能使燃料充分燃烧 D.尽量减少废气带走的热量
11.甲乙两台柴油机,甲的效率低于乙的效率,意义是 ( ) 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. 甲将燃料燃烧放出的能变成有用功的那部分能的比例比乙小 D.工作相同时间甲消耗的燃料一定比乙少 12.热机的效率越高,燃烧的燃料质量相同时,所输出的有用功就越_________(填多或少) 13.在热机的各种能量损失中,__________的能量最多,设法利用这些能量是提高燃料利用率的重要措施.
14现代社会,热机被广泛应用于交通运输工具.一辆汽车的发动机输出功率为66.15kW,
7
每小时耗(柴)油14kg(柴油的热值为4.3×10J/kg),则该发动机的效率为__________. 15.一台效率为40%的柴油机,当输出66000J的有用功时,消耗的柴油量为__________kg.
7
(柴油的热值为3.3×10J/kg)
16.麦秸秆燃烧时化学能转化为_________能,利用率很低,为了解决这一问题,某研究
67
小组将干燥的秸秆,在1.2×10Pa压强下制成秸秆煤.秸秆煤的热值为2.2×10J/kg完全燃烧5kg秸秆煤可以放出_________J的热量.
课后拓展
1.柴油机是农业生产中常用的热机,已知某型号的柴油机的效率是30%,在柴油机内完全燃烧2kg的柴油能放出的热量 _____________J。这些热量通过该柴油机的转化,能对外
7
做有用功_____________J(柴油热值为3.3x10J/kg)
2.某锅炉的效率是40%,内装500L的20℃的温水,要把这些水烧开,不计其他热损失,
7
需要燃烧多少千克的无烟煤?(无烟煤的热值是3.4×10焦/千克)
3.泰安五岳专用汽车有限公司是一家大型的特种专用汽车生产基地.该厂某型号专用车在车型测试中,在一段平直的公路上匀速行驶5.6km,受到的阻力是3.0×103N,消耗燃
-
油1.5×103m3(假设燃油完全燃烧).若燃油的密度ρ=0.8×103kg/m3,热值q=4×107J/kg,求:
(1)专用车牵引力所做的功.
(2)已知热机效率η=
W(式中W为热机在某段时间内对外所做的功,Q为它在这Q段时间内所消耗的燃油完全燃烧所产生的热量),则该专用车的热机效率是多少?
4.“乙醇汽油”用玉米生产乙醇,然后以一定比例与汽油混合,就可以供汽车等作为能源使用.石油被称为“液体黄金”,但是使用传统能源所带来的环境问题以及能源危机正越来越严重地困扰着人类.所以“乙醇汽油”的开发和利用或许能给人类开发新的能源带来一种新的途径.
请你根据上述材料和所学知识分析回答下列问题: (1)乙醇燃烧的过程是将_________能转化为内能的过程.理论上,完全燃烧28g乙醇可
以产生8.4×105J的热量,如果这些热量完全被水吸收,在1标准大气压下,可以将
_________kg 20℃的水加热到沸腾.
(2)使用乙醇汽油作为能源,与使用传统汽油、柴油等相比具有明显的好处,请你说
出一点:______________________________________________________.
专题 效率计算
1.(多选)如图所示为小艳家新买的一辆小汽车。周末,爸爸开车带着小艳出去游玩,途中,这辆汽车在lh的时间内,在水平路面上匀速行驶了72 km,消耗汽油6 kg。若已知该汽车发动机的功率(即牵引力的功率)为23 kW,汽车(包括车上的人和物品)质量为1.5
7
t,汽油的热值为4.6×10 J/kg。则关于上述l h的行驶过程,下列分析正确的是( )
4
A.该汽车对路面的压力大于l.5×10 N
4
B.该汽车克服阻力做的功是2.3×10 J
3
C.该汽车的牵引力是1.15×10N D.该汽车发动机的效率是30%
1题图 2题图
2. 如图所示是道路维修时常用的路面钻机(俗称“啄木鸟”)。“啄木鸟”中用到了柴油机,若其机械效率是40%,则完全燃烧50 kg柴油对外做的有用功是________J(柴油的
7
热值是4.3×10J/kg).
3.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
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100km消耗8L汽油(1L=10m),汽油的密度为0.71×10kg/m、热值为4.6×l0J/kg.则10kg汽油完全燃烧时所产生的热量是___________J ;该汽车行驶100km消耗的汽油的质量是___________kg ;当该汽车以50kW的功率在平直公路上以72km/h的速度匀速行驶时,它所受到的阻力等于______________N 4.目前,“节能减排”已引起全球的关注.如何减少能耗,提高汽车发动机的效率越来越受到人们的重视,
(1)大多数家用汽车的发动机均为汽油机,它把汽油燃烧产生的内能部分转化成机械能,再通过传动机构将动力传给车轮使汽车行驶.请你将图中汽油机工作时的能流图补充完整。