第二章章末卷2 (2)
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第二章章末卷2 一、選擇題(每小題4分,共30分) 1.(4分)熱機(jī)的工作能源實(shí)質(zhì)上來(lái)源于( ?。? A.機(jī)械能 B.內(nèi)能 C.電能 D.化學(xué)能 【考點(diǎn)】GK:熱機(jī). 【分析】熱機(jī)工作的原理:燃料的化學(xué)能變成內(nèi)能推動(dòng)活塞做功把內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能。 【解答】解:熱機(jī)工作時(shí),將燃料的化學(xué)能通過(guò)燃燒燃燒轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,燃?xì)馔苿?dòng)活塞做功,把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。所以說(shuō)從本質(zhì)上來(lái)看,熱機(jī)的工作能量來(lái)源于燃料的化學(xué)能。 故選:D。 【點(diǎn)評(píng)】本題考查了熱機(jī)的工作原理,屬于基礎(chǔ)知識(shí)的考查,把握住其能量轉(zhuǎn)化是解題的關(guān)鍵。 2.(4分)如圖所示是某汽油機(jī)工作循環(huán)中的某一個(gè)沖程,關(guān)于這個(gè)沖程的說(shuō)法正確的是( ?。? A.這個(gè)沖程是做功沖程 B.這個(gè)沖程的能量轉(zhuǎn)化是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 C.被壓縮的物質(zhì)是汽缸內(nèi)的空氣 D.該沖程靠飛輪慣性完成 【考點(diǎn)】GM:內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程. 【分析】解決此題要結(jié)合內(nèi)燃機(jī)的壓縮沖程特點(diǎn)和原理進(jìn)行分析解答,知道做功沖程和壓縮沖程中的能量轉(zhuǎn)化。 【解答】解:圖中的進(jìn)、排氣門都關(guān)閉,活塞上行,因此這是壓縮沖程,故A錯(cuò)誤; 這個(gè)沖程將活塞的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為燃料混合物的內(nèi)能,故B錯(cuò)誤; 在壓縮沖程中,壓縮的是汽缸內(nèi)的汽油和空氣的燃料混合物,故C錯(cuò)誤; 在汽油機(jī)的四個(gè)沖程中只有做功沖程是獨(dú)立完成的,其它三個(gè)沖程都是靠飛輪的慣性來(lái)完成的,故D正確。 故選:D。 【點(diǎn)評(píng)】此題考查了學(xué)生對(duì)汽油機(jī)四個(gè)沖程的認(rèn)識(shí)和了解,注意從活塞的運(yùn)動(dòng)方向和氣門的關(guān)閉兩方面判斷。能量的轉(zhuǎn)化是中考的熱點(diǎn),值得學(xué)生注意。 3.(4分)如圖所示為汽油機(jī)工作過(guò)程的示意圖,其中表示做功沖程的是( ) A. B. C. D. 【考點(diǎn)】GM:內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程. 【分析】判斷汽油機(jī)的四個(gè)沖程,先看進(jìn)氣門和排氣門的關(guān)閉情況,進(jìn)氣門打開的是吸氣沖程,排氣門打開的是排氣沖程,進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉的是壓縮沖程或者做功沖程;活塞上行為壓縮沖程和排氣沖程;活塞下行為吸氣沖程和做功沖程。 【解答】解: A、進(jìn)氣門開啟,活塞下行,氣體流入汽缸,是吸氣沖程;不符合題意; B、兩氣門都關(guān)閉,活塞下行,汽缸容積變大,是做功沖程,符合題意; C、兩氣門都關(guān)閉,活塞上行,汽缸容積變小,是壓縮沖程,不符合題意; D、排氣門開啟,活塞上行,氣體流出汽缸,是排氣沖程;不符合題意。 故選:B。 【點(diǎn)評(píng)】此題考查了對(duì)內(nèi)燃機(jī)四個(gè)沖程的判斷,要結(jié)合氣門和活塞運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行判斷。 4.(4分)單缸四沖程汽油機(jī)工作時(shí),有些沖程是輔助沖程,需要靠安裝在曲軸上的飛輪的慣性來(lái)完成。在①吸氣沖程;②壓縮沖程;③做功沖程;④排氣沖程這四個(gè)沖程中,輔助沖程有( ?。? A.①② B.③④ C.①②④ D.①③④ 【考點(diǎn)】GM:內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程. 【分析】在汽油機(jī)的四個(gè)沖程中,只有做功沖程是獨(dú)立完成的,其他三個(gè)沖程都是靠飛輪的慣性來(lái)輔助完成的。 【解答】解:在單缸四沖程汽油機(jī)的四個(gè)沖程中,做功沖程是獨(dú)立完成的,吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程是靠飛輪的慣性來(lái)輔助完成的。 故選:C。 【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查的是學(xué)生對(duì)四沖程汽油機(jī)工作特點(diǎn)和原理的認(rèn)識(shí)和了解,基礎(chǔ)性題目。 5.(4分)四沖程內(nèi)燃機(jī)工作時(shí),做功沖程的前一個(gè)和后一個(gè)沖程分別是( ?。? A.吸氣沖程、排氣沖程 B.吸氣沖程、壓縮沖程 C.壓縮沖程、排氣沖程 D.排氣沖程、壓縮沖程 【考點(diǎn)】GM:內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程. 【分析】解決此題要知道內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程按照順序有吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。 【解答】解:內(nèi)燃機(jī)的工作流程是吸氣、壓縮、做功、排氣; 所以壓縮沖程是在做功沖程之前,排氣沖程是在做功沖程之后; 故選:C。 【點(diǎn)評(píng)】此題考查了對(duì)內(nèi)燃機(jī)四個(gè)沖程的掌握和了解情況。 6.(4分)“嘉陵﹣70”四沖程摩托車怠速時(shí),汽油機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速是240r/min,此時(shí)汽油機(jī)每秒鐘( ?。? A.完成8個(gè)沖程,對(duì)外做功4次 B.完成16個(gè)沖程,對(duì)外做功8次 C.轉(zhuǎn)8 r,對(duì)外做功4次 D.轉(zhuǎn)4 r,對(duì)外做功2次 【考點(diǎn)】GN:有關(guān)熱機(jī)的計(jì)算. 【分析】汽油機(jī)完成一個(gè)工作循環(huán),經(jīng)過(guò)四個(gè)沖程,燃?xì)鈱?duì)外做功一次,活塞往復(fù)兩次,飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)兩周。 【解答】解:汽油機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速是240r/min,即汽油機(jī)每秒鐘飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)4r,所以汽油機(jī)每秒鐘完成8個(gè)沖程,對(duì)外做功2次。 故選:D。 【點(diǎn)評(píng)】本題考查學(xué)生對(duì)汽油機(jī)工作特點(diǎn)的了解和掌握,難點(diǎn)是明白內(nèi)燃機(jī)一個(gè)工作循環(huán),經(jīng)歷四個(gè)沖程,燃?xì)鈱?duì)外做功一次,活塞往返兩次,曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)兩周。 7.(4分)關(guān)于熱機(jī)的效率,下列說(shuō)法中正確的是( ?。? A.已經(jīng)有熱機(jī)的效率達(dá)到100% B.熱機(jī)的效率在不久的將來(lái)就會(huì)達(dá)到l00% C.熱機(jī)的效率都在8%~45%之間 D.隨著技術(shù)的進(jìn)步,熱機(jī)的效率還會(huì)進(jìn)一步提高 【考點(diǎn)】GL:熱機(jī)的效率. 【分析】熱機(jī)的效率是指用來(lái)做有用功的能量與燃料完全燃燒產(chǎn)生的能量之比。由于不可避免地產(chǎn)生熱量的損耗,所以熱機(jī)的效率不可能達(dá)到100%。 【解答】解:A、B、熱機(jī)在工作時(shí),廢氣會(huì)帶走一部分熱量、燃料不可能完全燃燒、克服部件之間的摩擦?xí)哪芰康龋詿釞C(jī)的效率不可能達(dá)到100%,故AB說(shuō)法錯(cuò)誤; C、不同的熱機(jī)其效率不同,汽油機(jī)的效率會(huì)比柴油機(jī)的效率略低,并不是所有的熱機(jī)效率都在8%~45%之間,故說(shuō)法錯(cuò)誤; D、隨著技術(shù)的進(jìn)步,提高燃料利用率、減少能量損耗,熱機(jī)的效率還會(huì)進(jìn)一步提高,故說(shuō)法正確。 故選:D。 【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了熱機(jī)的效率以及影響熱機(jī)效率的因素,并且考查了熱機(jī)效率與功率的區(qū)別。 8.(4分)在學(xué)習(xí)了熱機(jī)效率的知識(shí)后,小明認(rèn)真觀察了馬路上的汽車。下列幾種情況中,效率較高( ) A.爬坡冒煙的卡車 B.高速公路上勻速行駛的轎車 C.上班高峰期緩緩前行的汽車 D.尾氣溫度高,油味濃的舊轎車 【考點(diǎn)】GL:熱機(jī)的效率. 【分析】熱機(jī)的效率是指用來(lái)做有用功的能量與燃料完全燃燒產(chǎn)生的能量之比。能量損耗越少,熱機(jī)的效率越高。 【解答】解:A、爬坡冒煙的卡車,說(shuō)明燃料燃燒不充分,效率較低,不合題意; B、高速公路上勻速行駛的轎車,能較充分地利用燃料燃燒釋放的能量,效率較高,符合題意; C、上班高峰期緩緩前行的汽車,消耗了較多的能量,但所做的有用功少,故效率較低,不合題意; D、尾氣溫度高,油味濃的舊轎車,說(shuō)明燃料燃燒不充分,尾氣帶走熱量多,效率較低,不合題意。 故選:B。 【點(diǎn)評(píng)】通過(guò)本題認(rèn)識(shí)了幾種熱機(jī)在工作過(guò)程中的狀態(tài),對(duì)不同狀態(tài)下效率的判斷是我們應(yīng)該了解的生活經(jīng)驗(yàn)的積累,值得關(guān)注。 9.(4分)熱機(jī)的效率較低,為了提高熱機(jī)的效率,你認(rèn)為下列方法目前不可能的是( ?。? A.盡量使燃料充分燃燒 B.盡量減少各種熱損失 C.盡量減少因克服摩擦力而額外消耗的能量 D.想辦法把燃料放出的熱量全部用來(lái)做有用功 【考點(diǎn)】GL:熱機(jī)的效率. 【分析】在熱機(jī)中,用來(lái)做有用功的那部分能量與燃料完全燃燒放出的熱量之比,叫熱機(jī)的效率; 提高熱機(jī)效率的方法有:使燃料盡可能充分燃燒;減少運(yùn)動(dòng)部件摩擦發(fā)熱的損失;減少?gòu)U氣帶走的熱量。 【解答】解: 在現(xiàn)有條件下,熱機(jī)工作過(guò)程中燃料不可能完全燃燒,機(jī)械摩擦和散熱要消耗能量、廢氣帶走較大部分能量。所以燃料燃燒釋放出的熱量不可能全部做有用功。 故選:D。 【點(diǎn)評(píng)】增強(qiáng)節(jié)能意識(shí),提倡低碳生活,提高能源利用率。 10.(4分)關(guān)于“熱機(jī)”,下列說(shuō)法正確的是( ?。? A.壓縮沖程中的能量轉(zhuǎn)化是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 B.做功沖程中的能量的轉(zhuǎn)化是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 C.熱機(jī)所產(chǎn)生的噪音,可以被熱機(jī)上的消音器完全吸收 D.用水循環(huán)來(lái)降低熱機(jī)的溫度,主要是利用水比熱容較大的特性 【考點(diǎn)】9L:防治噪聲的途徑;E2:能量的轉(zhuǎn)化;GE:水的比熱容的特點(diǎn)及應(yīng)用;GM:內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程. 【分析】解答本題要弄清內(nèi)燃機(jī)壓縮沖程和做功沖程中能量的轉(zhuǎn)化,此處極易混淆。 【解答】解:A、壓縮沖程中的能量轉(zhuǎn)化是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,不符合題意; B、做功沖程中的能量的轉(zhuǎn)化是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,不符合題意; C、消音器能吸收熱機(jī)所產(chǎn)生的部分噪音,不能完全吸收,不符合題意; D、用水循環(huán)來(lái)降低熱機(jī)的溫度,主要是利用水比熱容較大的特性,符合題意; 故選:D。 【點(diǎn)評(píng)】此題考查了內(nèi)燃機(jī)壓縮沖程和做功沖程中能量的轉(zhuǎn)化、噪音的減弱以及水比熱容大的特性。 二、填空題(每空2分,共32分) 11.(8分)熱機(jī)是把燃料燃燒獲得的 內(nèi) 能轉(zhuǎn)化為 機(jī)械 能的裝置。蒸汽機(jī)是最早的熱機(jī),它將水蒸氣通過(guò)管道引入汽缸,推動(dòng) 活塞 運(yùn)動(dòng),從而帶動(dòng) 飛輪(或曲軸) 轉(zhuǎn)動(dòng),對(duì)外做功。 【考點(diǎn)】GK:熱機(jī). 【分析】(1)熱機(jī)是利用燃料燃燒產(chǎn)生的高溫高壓氣體做功,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置; (2)最早的熱機(jī)是18世紀(jì)發(fā)明的蒸汽機(jī),將蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能。 【解答】解:熱機(jī)把內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能,蒸汽機(jī)利用蒸汽的內(nèi)能推動(dòng)活塞做功,從而帶動(dòng)飛輪(或曲軸)轉(zhuǎn)動(dòng),對(duì)外做功。 故答案為:內(nèi);機(jī)械;活塞;飛輪(或曲軸)。 【點(diǎn)評(píng)】本題考查了熱機(jī)的工作原理以及能量轉(zhuǎn)化,知道熱機(jī)將燃料的化學(xué)能變成內(nèi)能推動(dòng)活塞做功把內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能。 12.(4分)如圖所示,用酒精燈加熱試管中的水,當(dāng)水沸騰一段時(shí)間以后,塞子被試管內(nèi)水蒸氣推出,水蒸氣的 內(nèi) 能轉(zhuǎn)化為塞子的機(jī)械能。圖 丙 中汽油機(jī)的工作過(guò)程與這一實(shí)驗(yàn)過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化是一致的。 【考點(diǎn)】GM:內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程. 【分析】本題抓住內(nèi)燃機(jī)在做功沖程的能量轉(zhuǎn)化,做功沖程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的沖程,試管內(nèi)水蒸氣的內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化為塞子的機(jī)械能。 【解答】解:當(dāng)試管內(nèi)水被酒精燈加熱后,水蒸氣的內(nèi)能逐漸增大,最后會(huì)把塞子沖出去,水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為了塞子的機(jī)械能; 汽油機(jī)的做功沖程是汽油燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為曲軸的機(jī)械能,而并圖中火花塞點(diǎn)火,活塞下行,故圖丙是做功沖程。 故答案為:內(nèi);丙。 【點(diǎn)評(píng)】解決此類問題要結(jié)合內(nèi)燃機(jī)的做功沖程進(jìn)行分析解答。 13.(8分)如圖所示是道路維修時(shí)常用的路面鉆機(jī)(俗稱“啄木鳥”),該機(jī)械利用壓縮氣體推動(dòng)活塞將鉆頭打入路面。氣體推動(dòng)活塞時(shí)是將 氣體的內(nèi) 能轉(zhuǎn)化為 活塞的機(jī)械 能;鉆頭制成錐形是為了 增大壓強(qiáng)?。弧白哪绝B”中用到了柴油機(jī),若其機(jī)械效率是40%,則完全燃燒50kg柴油對(duì)外做的有用功是 8.6×108 J(柴油的熱值是4.3×107J/kg)。 【考點(diǎn)】84:增大壓強(qiáng)的方法及其應(yīng)用;E2:能量的轉(zhuǎn)化;GN:有關(guān)熱機(jī)的計(jì)算. 【分析】要解答本題需掌握:做功可以改變物體的內(nèi)能,以及能量之間的轉(zhuǎn)化; 知道改變受力面積和壓力大小可以改變壓強(qiáng); 完全燃燒燃料產(chǎn)生的能量可以利用公式Q=qm進(jìn)行計(jì)算。 【解答】解:氣體推動(dòng)活塞,氣體對(duì)活塞做功,氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機(jī)械能; 鉆頭做成錐形是為了通過(guò)減小受力面積增大壓強(qiáng); 完全燃燒50kg柴油產(chǎn)生的熱量Q=qm=4.3×107J/kg×50kg=2.15×109J; W=Qη=2.15×109J×40%=8.6×108J; 故答案為:氣體的內(nèi),活塞的機(jī)械,增大壓強(qiáng),8.6×108。 【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查學(xué)生對(duì)改變物體內(nèi)能的方法以及能量的轉(zhuǎn)化,會(huì)利用壓強(qiáng)公式和熱量公式進(jìn)行分析或計(jì)算問題。 14.(4分)汽車為人類文明作出了巨人貢獻(xiàn),但同時(shí)也對(duì)自然生態(tài)環(huán)境造成了污染。為減少汽車尾氣對(duì)居民的危害,長(zhǎng)沙市政府購(gòu)進(jìn)了不少以天然氣為燃料的汽車作公交車,成為長(zhǎng)沙街頭個(gè)新的亮點(diǎn)。 (1)這種汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)在做功沖程中將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為 機(jī)械 能: (2)汽車使用天然氣作燃料的優(yōu)點(diǎn)是(寫一條) 環(huán)?!?。 【考點(diǎn)】GM:內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程;KH:能源的利用和對(duì)環(huán)境的危害. 【分析】(1)熱機(jī)的四個(gè)沖程:吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。壓縮沖程是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,做功沖程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。 (2)汽車使用天然氣有很多優(yōu)點(diǎn):節(jié)能,環(huán)保,方便等等。 【解答】解:(1)燃機(jī)的做功程是高溫高壓的燃?xì)馔苿?dòng)活塞運(yùn)動(dòng),將燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機(jī)械能。 (2)天然氣具有方便、清潔、便于儲(chǔ)存等,熱效率高,節(jié)省能源,燃燒后的產(chǎn)物只有二氧化碳和水,對(duì)環(huán)境污染小。 故答案為:(1)機(jī)械;(2)環(huán)保。(答案不唯一) 【點(diǎn)評(píng)】本題以天然氣為題材,考查了內(nèi)燃機(jī)能量的轉(zhuǎn)化等知識(shí),具有時(shí)代性,是考查的熱點(diǎn),體現(xiàn)了新課標(biāo)中加強(qiáng)學(xué)生的環(huán)境保護(hù)和節(jié)能意識(shí)。 三、解答題(共28分) 15.(18分)如圖為四缸發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理:內(nèi)燃機(jī)通過(guò)連桿把四個(gè)汽缸的活塞連在一根曲軸上,并使各汽缸的做功過(guò)程錯(cuò)開,在飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的每半周里,都有一個(gè)汽缸在做功,其他三個(gè)汽缸分別在做吸氣、壓縮和排氣工作。 (1)發(fā)動(dòng)機(jī)在做功沖程里,高溫、高壓的燃?xì)馔苿?dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng),對(duì)外做功,同時(shí)將 內(nèi) 能轉(zhuǎn)化為 機(jī)械 能。 (2)有一臺(tái)四缸發(fā)動(dòng)機(jī),其主要技術(shù)指標(biāo)如下表所示。其中排量等于四個(gè)汽缸工作容積的總和,汽缸工作容積指活塞從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所掃過(guò)的容積,又稱單缸排量,它取決于活塞的面積和活塞上下運(yùn)動(dòng)的距離(既沖程長(zhǎng)).轉(zhuǎn)速表示每分鐘曲軸或飛輪所轉(zhuǎn)的周數(shù)。 排量 2.0L 輸出功率 120kW 轉(zhuǎn)速 6000r/min ①該發(fā)動(dòng)機(jī)在1s內(nèi)做功 1.2×105 J,單缸排量v= 0.5 L。 ②在每個(gè)做功沖程里,發(fā)動(dòng)機(jī)做功W= 600 J。 (3)在做功沖程里,燃?xì)鈱?duì)活塞所做的功可表示為W=pv,式中p表示燃?xì)鈱?duì)活塞的壓強(qiáng),則p= 1.2×106 Pa(1L=10﹣3m3)。 (4)如圖為發(fā)動(dòng)機(jī)在做功沖程中的示意圖。下面給出了公式W=pv的證明,請(qǐng)將推導(dǎo)過(guò)程補(bǔ)充完整(要求各表達(dá)式均用S、l或p表示):設(shè)活塞的面積為S,沖程長(zhǎng)為l,燃?xì)鈱?duì)活塞的壓強(qiáng)為p,則燃?xì)鈱?duì)活塞的壓力F= ps ,燃?xì)鈱?duì)活塞所做的功W= psl ,又根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知發(fā)動(dòng)機(jī)的單缸排量v= sl ,故W=pV。 【考點(diǎn)】GN:有關(guān)熱機(jī)的計(jì)算. 【分析】(1)發(fā)動(dòng)機(jī)在做功沖程里,高溫、高壓的燃?xì)馀蛎浲苿?dòng)活塞做功,將燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。 (2)①知道發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率,利用功率公式計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)在1s內(nèi)做功;知道四個(gè)缸總排量,可以求單缸排量; ②已求出發(fā)動(dòng)機(jī)1s內(nèi)做功多少,因?yàn)橛兴膫€(gè)缸同時(shí)工作,所以可以求出每個(gè)缸1s內(nèi)做功多少,又知道轉(zhuǎn)速(每分鐘曲軸或飛輪所轉(zhuǎn)的周數(shù))為6000r/min,而四沖程內(nèi)燃機(jī)每個(gè)工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)兩周、做功一次,可知1min內(nèi)做功3000次,得出1s內(nèi)做功50次,可以求每個(gè)做功沖程里發(fā)動(dòng)機(jī)做功多少。 (3)上面求出了在每個(gè)做功沖程里,燃?xì)鈱?duì)活塞所做的功的大小,又知道單缸排量v,利用W=pv求燃?xì)鈱?duì)活塞的壓強(qiáng)。 (4)在做功沖程里,求出了燃?xì)鈱?duì)活塞的壓強(qiáng),知道活塞的面積,利用求活塞受到的壓力,又知道活塞移動(dòng)的距離(沖程長(zhǎng)),利用功的公式W=Fs求每個(gè)做功沖程燃?xì)庾龉Α? 【解答】解:(1)在做功沖程里,高溫、高壓的燃?xì)馀蛎涀龉Γ瑢?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能; (2)①∵, ∴發(fā)動(dòng)機(jī)在1s內(nèi)做功: W=Pt=120×103W×1s=1.2×105J, ∵四缸總排量為2.0L, 單缸排量: v=×2.0L=0.5L, ②∵發(fā)動(dòng)機(jī)在1s內(nèi)做功1.2×105J, 發(fā)動(dòng)機(jī)有四個(gè)缸同時(shí)工作, ∴每個(gè)缸1s內(nèi)做功: W=×1.2×105J=3×104J, 又∵轉(zhuǎn)速為6000r/min,四沖程內(nèi)燃機(jī)每個(gè)工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)兩周、做功一次, ∴1s內(nèi)做功50次, 每個(gè)做功沖程做功: W′=×3×104J=600J。 (3)∵W′=pv,v=0.5L=0.5×10﹣3m3, ∴燃?xì)鈱?duì)活塞的壓強(qiáng): ; (4)∵, ∴活塞受到的壓力: F=ps, ∵在做功沖程,活塞移動(dòng)的距離為l,發(fā)動(dòng)機(jī)的單缸排量v=sl, ∴燃?xì)鈱?duì)活塞所做的功: W=Fl=psl=pv。 故答案為:(1)內(nèi),機(jī)械; (2)①1.2×105,0.5,②600; (3)1.2×106; (4)ps,psl,sl。 【點(diǎn)評(píng)】本題綜合考查了功的計(jì)算、功率的計(jì)算、壓強(qiáng)的計(jì)算,計(jì)算到每一個(gè)沖程,繁雜,需要細(xì)心,屬于難題。 16.(18分)一鋁壺中裝有3kg的水,放在煤氣灶上加熱,將水從20℃加熱至沸騰(在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下),煤氣灶共燃燒了48g煤氣,在此過(guò)程中 (1)鋁壺中的水吸收了多少熱量?[水的比熱c=4.2×103J/(kg?℃)] (2)完全燃燒48g煤氣可以放出多少熱量?(煤氣的熱值q=4.2×107J/kg) (3)如果認(rèn)為鋁壺中的水吸收了煤氣灶放出的全部熱量,則該煤氣灶的效率是多少? (4)實(shí)際加熱過(guò)程中,鋁壺也會(huì)吸熱并向外界散熱,那么該煤氣灶的實(shí)際效率比你在(3)中求到的效率是高還是低?為什么? 【考點(diǎn)】GG:熱量的計(jì)算;GL:熱機(jī)的效率. 【分析】(1)根據(jù)吸熱公式Q=cm (t﹣t0)=可計(jì)算水吸收的熱量。 (2)根據(jù) Q=mq 可計(jì)算48g煤氣完全燃燒放出的熱量。 (3)根據(jù)η=×100%可計(jì)算煤氣灶的效率。 (4)有效熱量中,除水吸收用于升溫的熱量外,還應(yīng)加上鋁壺吸收的熱量、鋁壺向外界散失的熱量,而總能量不變,所以煤氣灶實(shí)際效率應(yīng)高。 【解答】解:(1)Q吸=cm (t﹣t0)=4.2×103J/(kg?℃)×3kg×(100℃﹣20℃)=1.008×106J; 答:水吸收的熱量為1.008×106J。 (2)Q放=mq=0.048kg×4.2×107J/kg=2.016×106J; 答:48g煤氣完全燃燒放出的熱量為2.016×106J。 (3)η═×100%=×100%=50%; 答:煤氣灶的效率50%。 (4)高。因?yàn)橛行崃恐?,除水吸收用于升溫的熱量外,還應(yīng)加上鋁壺吸收的熱量、鋁壺向外界散失的熱量,而總能量不變,所以煤氣灶實(shí)際效率應(yīng)高于(3)問結(jié)果。 【點(diǎn)評(píng)】本題考查學(xué)生對(duì)吸熱公式,熱效率公式,燃料燃燒公式的綜合理解和運(yùn)用,并結(jié)合實(shí)際分析熱效率。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問題本站不予受理。
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