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热机和热机的效率知识点和习题带答案

热机和热机的效率知识点和习题带答案
热机和热机的效率知识点和习题带答案

第3讲 热机和热机的效率

一、热机

1. 热机的相关概念

热机——利用内能做功的机械。例如:蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。

内燃机——燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。热机分为汽油机和柴油机两类。

????????????喷气发动机

汽轮机

机械。)

高,体积大,用于大型柴油机(功率大,效率机械。)低,体积小,用于小型汽油机(功率小,效率内燃机蒸汽机热机 2. 内燃机的工作原理

汽油机

四冲程汽油机的结构——汽缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、火花塞,要会画图。

冲程——活塞在气缸内往复运动时,从汽缸的一端运动到另一端的过程,叫做一个冲程。

汽油机的工作过程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。

吸气冲程——靠惯性运动,吸进汽油与空气的混合物;

压缩冲程——外界对气体做功,机械能转化为内能,气体温度升高;

做功冲程——化学能转化为内能,气体温度升高,气体对外做功,内能转化为机械能;

排气冲程——靠惯性运动,排出废气。

柴油机

四冲程柴油机的结构——汽缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、喷油嘴,要会画图。

柴油机的工作过程与汽油机几乎一样,但有三个区别:

1)吸气冲程:汽油机吸进的是汽油和空气的混合物,柴油机吸进的仅仅是空气;

2)压缩冲程:汽油机压缩的是汽油和空气的混合物,汽油机压缩的仅仅是空气;

3)做功冲程:汽油机用火花塞点火,柴油机用喷油嘴喷油。

【练习1】

1、标出下列四图的名称,并说明其作用和能量转化过程。

2、一台单缸四冲程柴油机的转速为2400r/min ,它每秒完成几个冲程,做几次功?

二、热机的效率

1. 燃料的热值

热值——单位质量的燃料完全燃烧所放出的热量,用符号q 表示。热值的单位是J/kg ,气体燃料热值的单位是J/m 3。 质量为m 的燃料,完全燃烧所放出的热量为mq Q =放或Vq Q =放,视热值的单位而定。

2. 热机的效率

在热机中,用来做有用功的那部分能量,与燃料完全燃烧放出的能量之比,叫做热机的效率。放

有Q W =η 【练习2】

3、现在火锅通常用一种被称为“固体酒精”的物质作为燃料,已知这种燃料的热值是1×107J/kg ,完全燃烧0.21kg

“固体酒精”能放出多少热量?若放出的热量都被火锅中的水吸收,求能使多少kg 的水温度升高50 o C ?

4、我国的地热资源相当丰富,已经发现的天然温泉就有2000处以上,温泉水的温度大多在60o C以上,个别地方达到100o C—140o C。

(1)100kg的温泉水从60o C降低到20o C时所放出的热量是多少J?

(2)这相当于多少m3煤气完全燃烧放出的热量?(煤气的热值为4.2×107J/m3)

5、某饰品加工厂有酒精喷灯加工饰品,张师傅在1分钟内用去酒精5g,被加工的一只质量为36g的铜饰品温度从20℃升高到1070℃,求:

(1)铜饰品吸收的热量是多少?

(2)酒精完全燃烧放出的热量是多少?

(3)酒精喷灯的效率是多少?

(c铜=4.2×103J/(kg·o C),q酒精=3×107J/kg)

6、小洋家煮饭、烧水使用的是管道天然气,已知天然气的热值为8.4×107J/m3,放出的热量有50%被有效利用,现要将质量为4kg,初温为25℃的水加热到100℃,需要完全燃烧多少立方米的天然气?

7、洒精是实验室里常用的燃料,现用酒精灯来加热水,若洒精完全燃烧产生的热量有50%被水吸收,现在把0.5kg 、20o C的水加热到100o C,需要燃烧多少克酒精?(q酒精=3×107J/kg)

8、小星家的太阳能热水器,水箱容积是200L.小星进行了一次观察活动:某天早上,他用温度计测得自来水的温度为20℃,然后给热水器水箱送满水,中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃.请你求解下列问题:

(1)水箱中水的质量;水吸收的热量;

(2)如果水吸收的这些热量,由燃烧煤气来提供,而煤气灶的效率为40%,求至少需要燃烧多少kg的煤气?(煤气的热值为q=4.2×107J/kg)

9、一辆汽车,总重为1.2×104N,四个轮胎与地面接触的总面积为0.12m2,该车在平直公路上匀速行驶1h,消耗汽油10L,汽油完全燃烧放出的热量有30%转化为机械能。(汽油的热值为4.6 ×10 7J/kg,密度为0.7 ×103kg/m3,g=10N /kg)求:

(1)该车静止在水平路面上时,对路面的压强是多少?

(2)10L汽油完全燃烧放出的热量是多少?

(3)这段时间内该汽车发动机的功率是多少kW?(功率的计算结果保留小数点后一位)

10、随着人们生活水平的日益提高,小汽车越来越多地走进了百姓人家。一辆使用汽油为燃料的小汽车,以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时,发动机的实际功率为20kW。若小汽车行驶的距离为100km,汽油的热值q=4.6×107J/kg,小汽车发动机的效率为25%。求小汽车在这段路程中:

(1)小汽车运动的时间;

(2)发动机所做的功;

(3)消耗汽油的质量。

参考答案:

1、甲-压缩冲程;乙-排气冲程;丙-做功冲程;丁-吸气冲程,其余见知识点解释。

2、每秒完成80个冲程,做20次功.

3、(1)Q放=2.1×106J;(2)m水=10kg.

4、(1)Q放=1.6×107J;(2)V天然气=0.4m3

5、(1)Q吸=1.4742×104J;(2)Q放=1.5×105J;(3)η=9.83%

6、 0.3m3

7、 11.2g

8、(1)200kg;Q吸=2.1×107J;(2)1.25kg

9、(1)p=1×105Pa;(2)Q放=3.22×108J;(3)P=26.8kW

10、(1)t=5×103s;(2)W=1×108J;(3)m=8.7kg

11、

热机效率计算题(汇编)

热机效率 一、填空选择题 1、如图所示,是我国选手在第24届世界大学生冬运会女子冰壶比赛中夺冠的一个场景.比赛时两名队员在冰壶前方“刷冰”,通过的方式改变冰的内能,使表面的冰成薄薄的一层水(填物态变化名称),这样就能够减小冰壶与冰面之间的,使冰壶按照运动员预计的运动快慢和方向运动. 2、中央气象台每天都会发布全国主要城市的天气预报,右表 列出的是2009年6月4日沿海城市天津和内地城市西安地气温情 况。请根据两座城市的气温变化情况判别城市名称,甲 是,你做出判别的依据 是 3、关于物体内能,下列说法正确的是() A.同一物体温度降低,它的内能一定减少。 B.任何两个物体间,都会发生热传递。C..温度为0℃的物体没有内能。 D.相同质量、相同温度的物体,它们的内能一定相同。 4、已知C铝>C铜,温度和质量相等的铝球和铜球,它们吸收相同的热量后,将它们相互接触,则() A.热量由铝球传给铜球 B.热量由铜球传给铝球 C.它们之间不发生热传递。 D.缺少条件,无法确定。 5、甲乙两物体质量相等,甲温度降低20℃,乙温度升高15℃时,乙物体吸收的热量是甲物体放出热量的2倍,甲乙两物体的比热容之比是() A.3:8 B.8:3 C.4:3 D.3:2 6、单缸四冲程汽油机,完成一个工作循环时曲轴转过() A、720° B、180° C、150° D、90 7. 甲、乙两台汽油机,甲的热机效率比乙高,则下列说法中正确的是() A. 做相同的功,甲用的时间少 B. 在相同时间内,乙消耗的汽油多 C. 消耗同样多的汽油,甲做的有用功比乙少 D. 做同样多的有用功,甲消耗的汽油少 8、单缸四冲程内燃机的四个冲程的示意图如图所示,下列关于这种内燃机一个工作循环中四个冲程的顺序排列正确的是() A、丙、丁、乙、甲 B、乙、丁、甲、丙 C、乙、甲、丁、丙 D、甲、乙、丙、丁

热机与热机效率练习题含答案

热机与热机效率练习题(附答案) 1、 热机: 定义:热机是利用内能来做功,把内能转化为机械能的机器。 热机的种类:蒸汽机、内燃机(汽油机和柴油机)、汽轮机、喷气发动机等 2、 内燃机: 内燃机活塞在汽缸内往复运动时,从气缸的一端运动到另一端的过程,叫做一个冲程。 四冲程内燃机包括四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。 在单缸四冲程内燃机中,吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环,每个工作循环曲轴转2周,活塞上下往复2次,做功1次。在这四个冲程中只有做功冲程是燃气对活塞做功,而其它三个冲程(吸气冲程、压缩冲程和排气冲程)是依靠飞轮的惯性来完成的。压缩冲程将机械能转化为内能。做功冲程是由内能转化为机械能。 ① 油机工作过程:看书本本图 ②柴油机工作过程:书本图 3、汽油机和柴油机的比较: ①汽油机的气缸顶部是火花塞;柴油机的气缸顶部是喷油嘴。②汽油机吸气冲程吸入气缸的是汽油和空气组成的燃料混合物;柴油机吸气冲程吸入气缸的是空气。③汽油机做功冲程的点火方式是点燃式;柴油机做功冲程的点火方式是压燃式。④柴油机比汽油及效率高,比较经济,但笨重。⑤汽油机和柴油机在运转之前都要靠外力辅助启动。 4、热值 燃料燃烧,使燃料的化学能转化为内能。 定义:1kg 某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值。用符号q 表示。 单位:固体燃料的热值的单位是焦耳每千克(J/kg )、气体燃料的热值的单位是焦耳每立方米(J/m 3)。 热值是燃料本身的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧等无关。 公式:、 ①Q =qm m=Q/q q=Q/m Q ——放出的热量——焦耳(J );q ——热值——焦耳每千克(J/kg );m ——燃料质量——千克(kg )。 ②Q =qV V=Q/q q=Q/V Q ——放出的热量——焦耳(J );q ——热值——焦耳每立方米(J/m 3);V ——燃料体积——立方米(m 3)。 酒精的热值是3.0×107J/kg ,它表示物理意义:1kg 酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J 。 煤气的热值是3.9×107J/m 3,它表示:1m 3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107J 。 影响燃料有效利用的因素:一是燃料很难完全燃烧,二是燃料燃烧放出的热量散失很多,只有一小部分被有效利用。有效利用燃料的一些方法:把煤磨成粉末状、用空气吹进炉膛(提高燃烧的完全程度);以较强的气流,将煤粉在炉膛里吹起来燃烧(减少烟气带走的热量)。 热机的效率:热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。热机的效率是热机性能的一个重要标志,与热机的功率无关。 公式:总 有用Q Q η Q 总=Q 有用η Q 有用= Q 总η 由于热机在工作过程中总有能量损失,所以热机的效率总小于1。热机能量损失的主要途径:废气内内、散热损失、机器损失。提高热机效率的途径:① 使燃料充分燃烧,尽量减小各种热量损失;② 机件间保持良好的润滑,减小摩擦。③在热机的各种能量损失中,废气带走的能量最多,设法利用废气的能量,是提高燃料利用率的重要措施。 常见热机的效率:蒸汽机6%~15%、汽油机20%~30%、柴油机30%~45% 内燃机的效率比蒸汽机高,柴油机的效率比汽油机高。

《热机》同步练习题

九年级物理《热机》同步练习题 一、填空题 1.热机是把_______能转化为_______能的机器;在热机里,用来做__________的那部分能量,与燃料__________放出的能量之比,叫做热机效率. 2.内燃机的特点是:燃料在__________燃烧,生成_______的燃气,燃气推动活塞_______,将_______能转化为_______能. 3.内燃机的工作过程由_______、_______、_______、_______四个冲程组成,内燃机中,将机械能转化为内能的是_______冲程,将内能转化为机械能的是_______冲程. 4.__________叫做这种燃料的热值.热值的单位是_______,符号是_______. 5.喷气式发动机有两种,需要用大气中的氧气来助燃的是__________发动机,这种发动机在__________上使用;自带燃料和氧化剂的是__________发动机,它工作时不需要空气,可以在大气层外工作能够用来发射__________. 二、选择题 6.汽油机在某个冲程中,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,此冲程是 A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 7.在图15—5所示的内燃机工作的一个循环中,其四个冲程的顺序应当是 图15—5 A.乙、甲、丁、丙 B.甲、乙、丙、丁 C.乙、丁、甲、丙 D.甲、乙、丁、丙 8.关于热机错误的说法是 A.利用内能来做功的机器叫热机 B.蒸汽机、内燃机、燃气轮机、喷气发动机都叫热机 C.一切热机的工作过程都包括四个冲程 D.用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率 9.关于燃料的热值,以下说法正确的是 A.燃料的热值与燃料的燃烧情况有关 B.容易燃烧的燃料,热值一定大 C.煤的热值比干木柴大,燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多 D.0.5 g汽油和2 kg汽油,它们的热值是一样的 10.甲、乙两台汽油机,甲的效率比乙高,则 A.甲每秒钟做的功比乙每秒钟做的功多

热机的效率测试题附答案

一、选择题 二、1我国随着航天事业发展需要正在研制大功率液氢发动机这种发动机主要是因为氢是有A.较小的密度B.较大的比热容C.较高的热值 D.较低的沸点 三、3.(13德州)下列有关热和能的说法中正确的是 四、 A.物体内能增大,一定从外界吸收热量. B汽油机在做功冲程中把机械能转化为内能 C.物体的温度越高,分子无规则运动越剧烈 D燃料的热值越大,燃烧时放出的热量越多.4.(12漳州)烧开同样一壶水,完全燃烧的干木材与完全燃烧的无烟煤质量不同,是因为干木材和无烟煤具有不同的 A.热值B.比热容C.内能 D.热量 B.5.(11孝感)一瓶酒精用去一半,则剩下的酒精 C.A.比热容减半B.热值减半 C.密度减半D.质量减半 D.6.(10兰州)关于燃料的热值,以下说法中正确的是 E.A.燃料的热值与燃料的种类有关系,与燃料的质量和燃烧状况无关 F.B.燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值 G.C.燃料燃烧时,质量越大,热值越大 H.D.燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小 I.7. (10娄底)近几年煤炭价格较高,少数不法商贩将煤矸石、破碎石掺在优质煤中高价销售,客户为不上当,最恰当的方法是检测煤的 J. A.温度 B.质量C.热值 D.比热容 K.8.(09山东临沂).2009年4月15日零时16分,我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭,成功将第二颗北斗导航卫星送入预定轨道。“长征三号丙”运载火箭采用液态氢做为火箭的燃料,原因是液态氢具有 L.A.较大的比热容B.较低的沸点C.较大的热值D.较高的凝固点

M.二、填空题 N.1.(13广东)在汽油机的四个冲程中,机械能转化为内能的是冲程。已知汽油的热值为4.6×107J /kg ,则完全燃烧100g汽油放出的热量为J 。 O.2.(13达州)被誉为“气都”的达州,天然气储量丰富,天然气是(选填“可再生”“不可再生”)能源.小明同学需要在标准大气压下烧开初温为20℃、质量为3kg的一壶水,如天燃气完全燃烧放出热量的80%被水吸收,则要完全燃烧m3的天然气.[天然气的热值取3.0×107J/m3,C水=4.2×103J/(kg?℃)] 3.(13南充)某中学为学生供应开水,用焦炭作为燃料,已知焦炭的热值是3×107J/kg,现完全燃烧了 4.2kg的焦炭,放出的热量设该热觉有25%被水吸收,能将kg 的水从25℃加热到100℃。[已知C水=4.2×107J/(kg?℃)]。 4.4.(13江苏盐城)用煤气灶把2kg,初温为30℃的水烧到80℃,消耗了20g煤气,已知水的比热容是4.2×103J/(kg?℃),煤气的热值为4.2×107J/kg,则水吸收的热量为 J,煤气完全燃烧放出的热量为 J,煤气灶烧水的效率为 % 。 5.在常温常压下,完全燃烧___________酒精放出的热量可以使1Okg水的温度升高 5O℃.(假设酒精燃烧放出的热量完全被水吸收,酒精热值为3.OxlO7J/kg) 6.可燃冰是一种神秘的冰晶体,它具有热值大、储量好、能直接点燃等特点,目前我国正在研究它的开发利用。它的热值约1.4×1010J/m3,则2m3的可燃冰完全燃烧后放出的热量为 J,可燃冰属于能源(填:”常规”或”新”)。 7.(12安顺)一个成年人参加一次长跑,身体消耗的能量为6.6×10 6J,这些能量相当于完全燃烧0.55kg的干木柴才能得到。则干木柴的热值为,如果用掉一半后,干木柴的热值将变为。

热机的效率 习题(含答案)

热机的效率习题(含答案) 一、单选题(本大题共4小题,共8.0分) 1.关于燃料和热值,以下说法不正确的是() A.燃料的热值与燃料的燃烧情况无关 B.容易燃烧的燃料,热值一定大 C.煤的热值大于干木柴的热值,燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多 D.为了提高锅炉效率,要用热值高的燃料 2.比较两种煤的优劣可以通过实验比较它们的() A.热值 B.质量 C.密度 D.比热容 3.有公式q=可知,下列说法正确的是() A.若质量增大一倍,则燃料的热值减小一半 B.若放出的热量增大一倍,则燃料的热值增大一倍 C.燃料的热值与燃料燃烧的质量多少、放热的多少都无关 D.若同种燃料燃烧充分一些,其热值会增大一些4.南海海底蕴藏有丰富的一种俗称“可燃冰”的冰状天燃气水合物资源,能源总量达全国石油总量的1/2,燃烧1m3可燃冰释放出的能量与164m3天然气相当,则“可燃冰”()A.具有较高的内能 B.具有较高的化学能 C.只有燃烧时才有内能 D.没点燃时只能具有化学能 二、填空题(本大题共12小题,共24.0分) 5.烟煤的燃烧值是2.9×107焦/千克,它所表示的物理意义是______ .完全燃烧500克的烟煤放出的热量是______ 焦. 6.当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”,这时发动机的效率______ (选填“升高”、“不变”或“降低”). 7.酒精的热值为3×107J/kg.完全燃烧200g酒精放出的热量为______ J. 8.在内燃机工作过程中,由如图所示的内燃机能流图可知, 它的能量损失所占的百分比是:废气内能35%,散热损失30%, 机械损失10%,则内燃机的热机效率是______ .在高效利用 能源同时,必须重视保护环境. 9.随着航天事业发展的需要,我国正在研制大功率液氢发动 机,这种发动机选用液氧作燃料,主要是因为氢具有较大的 ______ . 10.木炭的热值是3.4×107J/kg,6kg木炭完全燃烧可放出______ J的热量.若炉中的木炭只剩下0.1kg,它的热值是______ ,完全燃烧它可以放出______ J的热量. 11.液化气的热值是4.9×107J/m3,其物理意义是______ ,完全燃烧5m3的液化气可以产生______ J的热量. 12.焦炭的热值是3.0×107J/kg,指1Kg的焦炭______ 燃烧后放出的热量是______ ,那么5.0kg焦炭能够放出______ 焦的热量. 13.完全燃烧500g汽油能放出______ J的热量(已知汽油的热值是4.5×107J/Kg) 14.氢气的热值是14.3×107J/kg,它表示:______ 1kg的氢气,可产生14.3×107J的热量.利用氢气做燃料对环境没有污染,因为它燃烧后的产物是______ . 15.有一瓶煤油的热值是4.6×107J/kg,它的物理意义是______ . 16.已知煤油的热值是4.6×107J/kg,表示1kg的煤油______ 放出的热量是4.6×107J.现

热机和热机的效率知识点和习题带答案

第3讲 热机和热机的效率 一、热机 1. 热机的相关概念 热机——利用内能做功的机械。例如:蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 内燃机——燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。热机分为汽油机和柴油机两类。 ????????????喷气发动机 汽轮机 机械。) 高,体积大,用于大型柴油机(功率大,效率机械。)低,体积小,用于小型汽油机(功率小,效率内燃机蒸汽机热机 2. 内燃机的工作原理 汽油机 四冲程汽油机的结构——汽缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、火花塞,要会画图。 冲程——活塞在气缸内往复运动时,从汽缸的一端运动到另一端的过程,叫做一个冲程。 汽油机的工作过程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。 吸气冲程——靠惯性运动,吸进汽油与空气的混合物; 压缩冲程——外界对气体做功,机械能转化为内能,气体温度升高; 做功冲程——化学能转化为内能,气体温度升高,气体对外做功,内能转化为机械能; 排气冲程——靠惯性运动,排出废气。 柴油机 四冲程柴油机的结构——汽缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、喷油嘴,要会画图。 柴油机的工作过程与汽油机几乎一样,但有三个区别: 1)吸气冲程:汽油机吸进的是汽油和空气的混合物,柴油机吸进的仅仅是空气; 2)压缩冲程:汽油机压缩的是汽油和空气的混合物,汽油机压缩的仅仅是空气; 3)做功冲程:汽油机用火花塞点火,柴油机用喷油嘴喷油。 【练习1】 1、标出下列四图的名称,并说明其作用和能量转化过程。 2、一台单缸四冲程柴油机的转速为2400r/min ,它每秒完成几个冲程,做几次功 二、热机的效率 1. 燃料的热值 热值——单位质量的燃料完全燃烧所放出的热量,用符号q 表示。热值的单位是J/kg ,气体燃料热值的单位是J/m 3。 质量为m 的燃料,完全燃烧所放出的热量为mq Q =放或Vq Q =放,视热值的单位而定。 2. 热机的效率 在热机中,用来做有用功的那部分能量,与燃料完全燃烧放出的能量之比,叫做热机的效率。放 有Q W =η 【练习2】 3、现在火锅通常用一种被称为“固体酒精”的物质作为燃料,已知这种燃料的热值是1×107J/kg ,完全燃烧“固体酒精”能放出多少热量若放出的热量都被火锅中的水吸收,求能使多少kg 的水温度升高50 o C

很好 热机效率计算题型

第1页 教室是自控者的天堂,是颓废人的地狱。 第2页 我们不怕不懂,就怕装懂;不怕不足,就怕满足。 100%Q Q ?有总 W 100%Q ?有 总 100% Q Q ?有 总 热量和热机效率的计算 【学习目标】1.理解热机效率的主要题型及规律, 2.理清解题思路。 【学习重点】利用规律、公式解决效率问题。 【学习难点】有热机效率参与的力学综合问题。 【考点及考试要求】常以现代家用电器、机车、 的计算,主要以综合计算题形式出现。 【学习过程】 一、效率问题 效率问题是初中物理中的一个重点,也是一个难点,率和热机效率。许多学生在这类问题的计算中常出现问题,有用能量部分和总能量部分。本次课主要以热机效率为主。 热机效率常以常见的家用电器(如热水器)动车) 找出有用能量和总能量,。 选择正确的公式计算出有用能量和总能量,最后利用公式 η=或η= 计算效率。 有用能量:用来对外做有用功的能量 总能量:燃料燃烧时所释放的能量 目前常见的两种题型:(1)热水壶烧水效率问题 (2)汽车发动机效率问题 总体思路:η= (1)热水壶烧水 Q 有=Cm △t ; (2)汽车发动机效率问题:W 有=FS 或W 有总能量:一般为Q 总=mq. 例题讲解 例1(热水器烧水效率问题) 天然气灶烧水,燃烧0.5m 3的天然气,使100kg 的水从20℃升高到70℃。已知水的比热容为c =4 .2×103J/(kg?℃),天然气的热值为 q =7.0×107J/m 3。求: (1)0.5m 3天然气完全燃烧放出的热量Q 放;(2)水吸收的热量Q 吸;(3)燃气灶的效率η。 解析:(1)Q 放=Vq=0.5m 3×7.0×107 J/m 3=3.5×107 J (2)Q 吸 =Cm △t=4.2×103J/(kg?℃)×100kg × (70℃-20℃)J=2.1×107 J (3) Q 有=Q 吸 Q 总=Q 放 η=100%Q Q ?有总 =100%Q Q ?吸放=7 7 2.110100% 3.510???=60% 总结:这类题关键是找出有用的能量为水吸收的热量:Q 有=Cm △t ,总能量为燃料完全燃烧放出的热量:Q 总=mq 或太阳辐射的能量 例2(汽车发动机效率问题) 有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 1.5×10-3m 3(假设燃油完全燃烧)。若燃油的密度ρ=0.8×103kg/m 3,热值q =4×107J/kg ,求:(1)专用车牵引力所做的功?(2)该专用车的热机效率是多少? 解析:(1)专用汽车做匀速直线运动,F 牵=f=3.0×103 N , 则牵引力做的功W=FS=3.0×103N ×5.6×103 m=1.68×107 J (2)消耗的燃油质量为:m=ρV= 0.8×103kg/m 3×1.5×10-3m 3=1.2 kg 则Q 放=mq=1.2kg ×4×107J/kg=4.8×107 J η=100%W Q ?放 =77 1.6810100%4.810???=35%

内能与热机-单元测试题-精选1-附答案

《内能与热机》单元测试题精选 姓名:____________ 一、选择题: 1、关于温度、比热容、热量、内能,以下说法正确的是() A.一块0℃的冰没有内能,它的分子不会运动 B.一个物体吸收了热量,它的温度一定会升高 C.一个物体温度升高了,它的一定内能增加 D.用水作为汽车发动机散热器的冷却剂,其主要原因是水的比热容较小 2、如图所示实验或事例,属于内能转化为机械能的是() 3、实验装置如图所示,在一个厚壁玻璃筒里放一块浸有少量乙醚(乙醚极易挥发)的 棉花,用力把活塞迅速下压,棉花就会立即燃烧。根据该实验现象得出的下列结论正确 的是() A.气体比液体更容易被压缩 B.浸有少量乙醚可以降低棉花的着火点 C.活塞迅速下压,乙醚蒸气液化放出热量,使棉花燃烧 D.外界对物体做功时,物体的内能会增加 4、如图所示是内燃机的四个冲程,其中属于压缩冲程的是() 5、下列说法中, 正确的是() A. 机械能为零的物体, 内能一定也为零 B. 炽热的铁水具有内能, 冰冷的铁块不具有内能 C. 铁丝被快速弯折的过程中, 温度升高是因为机械能转化成内能 D. 汽油机的压缩冲程中, 主要是用热传递的方式增加了气缸内物质的内能 6、在下列过程中,利用热传递改变物体内能的是() A. 钻木取火 B. 用锯锯木板,锯条发热 C. 晒太阳取暖 D. 两手互相搓搓,觉得暖和 7、小文在做“开水煮白菜”这道菜的过程中,有以下分析,其中正确的是() A.放一点盐,汤就有了咸味,说明分子只在液体中运动 B.菜做好起锅时,清香扑鼻,说明分子只在高温下运动 C.白菜的内能增加是通过热传递的方式实现 D.白菜的内能增加是通过做功的方式实现 8、某一天小玲在中央电视台天气预报中发现:内陆地区的温差比沿海地区的温差大,造成这种差

中考物理 热机的效率知识点

中考物理热机的效率知识点 1.物理学习中已经学习过机械效率、炉子效率等效率问题,所谓效率是指有效利用部分占总体中的比值。热机是利用燃料燃烧产生的内能做功的装置,用来做有用功的部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比叫热机的效率。 2.由于燃气的内能一部分被排出的废气带走,一部分由于机器散热而损失,还有一部分用来克服摩擦等机械损失,用于做有用功的部分在总体中的比例不可能达到IO0%,一般情况下:蒸汽机效率6%~15%,汽油机的效率20~30%,柴油机的效率30%~45%。 3.热机效率是热机性能的重要指标,人们在技术上不断改进,减小各种损耗,提高效率。在热机的各种损失中,废气带走的能量在总体中所占比例最大,对这部分余热的利用是提高热机效率的主要途径。热电站就是利用发电厂废气余热来供热,既供电,又供热,使燃料的各种利用率大大提高。 热机效率比较低,说明热机中燃料完全燃烧放出的能量中用来做有用功的部分比较少,即热机工作过程中损失的能量比较多,归纳起来有如下原因:第一,燃料并未完全燃烧,使一部分能量白白损失掉,例如从汽车排出的气体中我们可以嗅到汽油的味道,这说明汽油机中的汽油未完全燃烧;第二,热机工作的排气冲程要将废气排出,而排出的气体中还

具有内能,另外气缸壁等也会传走一部分内能;第三,由于热机的各部分零件之间有摩擦,需要克服摩擦做功而消耗部分能量;第四,曲轴获得的机械能也未完全用来对外做功,而有一部分传给飞轮以维持其继续转动,这部分虽然是机械能,但不能称之为有用功。据上所述,热机中能量损失的原因这么多,所以热机效率一般都比较低。 根据前面所归纳的损失能量的几个原因,我们只要有针对性地将各种损失的部分尽可能减小,便可使效率提高。 改善燃烧环境,调节油、气比例等使燃料尽可能完全燃烧; 减小各部分之间的摩擦以减小磨擦生热的损耗; 充分利用废气的能量,提高燃料的利用率,如利用热电站废气来供热。这种既供电又供热的热电站,比起一般火电站,燃料的利用率大大提高。

热机的效率计算题

精心整理 热机效率基础题型 1.一台内燃机运行时各种能量损耗大致为:燃料不完全燃烧损失5﹪,汽缸散热损失占25﹪,废气带走的能量占30﹪,摩擦等机械损耗占10﹪,则它的机械效率是多少? 2、一台效率为40﹪的柴油机,当输出66000J的有用功时,消耗的柴油为多少kg?柴 3、_____. 4 5、 多少 6 7 的 8、,那么热水器的效率为多少?(q=3.78×107J/Kg) 9、把0.5Kg的木炭,完全燃烧后有25%的热量被50Kg温度为50oC的水吸收,求水温升高到多少(q=3.4×107J/Kg) 10、某中学为学生供应开水,用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃,燃烧了6kg 的无烟煤。试求1)锅炉内200kg的水吸收了多少热量?

2)6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少? 3)此锅炉的效率是多少?(无烟煤的热值是3.4×107J/kg) 提高题 1、小红家里原来用液化石油气烧水,每天用60℃的热水100kg。她参加“探究性学习”活动后,在老师和同学的帮助下,制造了一台简易的太阳能热水器。 (1 (2 (3 2 3.0×103N3,热值 (1 (3 (4 3 每小时每平方米的接收面积上有效接收太阳能约为2.1×106J,则该热水器每小时水温升高多少? 4、太阳能是一种清洁能源.某太阳能热水器每天能使500kg的水温度升高30℃,那么这些水吸收的热量是多少?,这些热量相当于完全燃烧多少的天然气放出的热量.[天然气的热值取7×107J/m3,水的比热容c=4.2×103J/(kg?℃)]

5、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72km,消耗汽油6kg。若已知该汽车发动机的功率(即牵引力的功率)为23kW,汽车(包括车上的人和物品)质量为1.5t,汽油的热值为4.6×107J/kg,g=10N/kg。求小汽车的热机效率? 6、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100km消耗8L汽油(1L =10-3m3),汽油的密度为0.71×103kg/m3、热值为4.6×l07J/kg.则:???? (1)10kg汽油完全燃烧时所产生的热量是多少?(2)该汽车行驶100km消耗的汽油的质量是多少???(3)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多少?(4)该汽车发动机的效率是多少?

初三物理上册《热机的效率》知识点归纳

初三物理上册《热机的效率》知识点归纳 物理学习中已经学习过机械效率、炉子效率等效率问题,所谓效率是指有效利用部分占总体中的比值。热机是利用燃料燃烧产生的内能做功的装置,用来做有用功的部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比叫热机的效率。 由于燃气的内能一部分被排出的废气带走,一部分由于机器散热而损失,还有一部分用来克服摩擦等机械损失,用于做有用功的部分在总体中的比例不可能达到Io0%,一般情况下:蒸汽机效率6%~15%,汽油机的效率20~30%,柴油机的效率30%~45%. 热机效率是热机性能的重要指标,人们在技术上不断改进,减小各种损耗,提高效率。在热机的各种损失中,废气带走的能量在总体中所占比例最大,对这部分余热的利用是提高热机效率的主要途径。热电站就是利用发电厂废气余热来供热,既供电,又供热,使燃料的各种利用率大大提高。 热机效率比较低,说明热机中燃料完全燃烧放出的能量中用来做有用功的部分比较少,即热机工作过程中损失的能量比较多,归纳起来有如下原因:,燃料并未完全燃烧,使一部分能量白白损失掉,例如从汽车排出的气体中我们可以嗅到汽油的味道,这说明汽油机中的汽油未完全燃烧;第二,热机工作的排气冲程要将废气排出,而排出的气体中还具有

内能,另外气缸壁等也会传走一部分内能;第三,由于热机的各部分零件之间有摩擦,需要克服摩擦做功而消耗部分能量;第四,曲轴获得的机械能也未完全用来对外做功,而有一部分传给飞轮以维持其继续转动,这部分虽然是机械能,但不能称之为有用功。据上所述,热机中能量损失的原因这么多,所以热机效率一般都比较低。 提高热机效率的途径 根据前面所归纳的损失能量的几个原因,我们只要有针对性地将各种损失的部分尽可能减小,便可使效率提高。 改善燃烧环境,调节油、气比例等使燃料尽可能完全燃烧; 减小各部分之间的摩擦以减小磨擦生热的损耗; 充分利用废气的能量,提高燃料的利用率,如利用热电站废气来供热。这种既供电又供热的热电站,比起一般火电站,燃料的利用率大大提高。 初三物理备考知识:安全用电 安装家庭电路应注意的问题 开关应接在火线上,这样可以使开关断开后,灯泡不再与火线相连,不管是更换灯泡,还是检修电路,安全系数都会高一些。 接螺丝口灯座时,应将灯口的螺旋套接在零线上。 接插座时,两孔插座的左边孔接零线,右边孔接火线;

比热容热量和热机效率经典计算题

比热容、热量和热机效率计算题1、质量为2kg的某种物质,吸收8.4×104J的热量,温度升高20℃,它的比热容为多少 J/(kg·℃)? 解析:根据Q吸=cmΔt可得,它的比热容为c=Q吸/mΔt=8.4×104J/2kg×20℃=2.1×103J/(kg·℃)。 2、某太阳能热水器中装有质量为50kg的水,在阳光的照射下,该热水器中水的温度从25℃升高到45℃。求这些水吸收的热量。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)] 3天然气灶烧水,燃烧0.5m3的天然气,使100kg的水从20℃升高到70℃。已知水的比热容为c=4.2×103J/(kg?℃),天然气的热值为q=7.0×107J/m3。求: (1)0.5m3天然气完全燃烧放出的热量Q放;(2)水吸收的热量Q吸;(3)燃气灶的效率η。 4、完全燃烧42g焦炭所放出的热量,若有50%被2kg、30℃的水吸收,则水温可升高多少℃? [c 水=4.2×103J/(kg·℃),q 焦炭 =3.0×107J/kg,此时外界为1标准大气压] 70℃ 5、为了利用太阳能资源,节约经营成本,崇左市某大型宾馆在楼顶安装了10台相同的太 阳能热水器,每台热水器的水箱容积为200L。在夏季光照条件下,一满箱15℃的水经白天太阳能加热,温度可达到65℃。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值为8.4×107J/kg。求: (1)10台热水器装满水时,温度从15℃升高到65℃吸收了多少热量?(3分) (2)若这些热量由完全燃烧的天然气提供,需要多少千克天然气?(2分) 6.如图是某太阳能热水器,向其中注入50kg的水,阳光照射一段时间后,水温从10℃升高到50℃。水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)。试求: (1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少 (2)如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J,则这段时间该热水器的效率是多少

《热机》练习题

第1节热机 一、填空题 1.热机是把_______能转化为_______能的机器;在热机里,用来做__________的那部分能量,与燃料__________放出的能量之比,叫做热机效率. 2.内燃机的特点是:燃料在__________燃烧,生成_______的燃气,燃气推动活塞_______,将_______能转化为_______能 3.内燃机的工作过程由_______、_______、_______、_______四个冲程组成,内燃机中,将机械能转化为内能的是_______冲程,将内能转化为机械能的是_______冲程 4.__________叫做这种燃料的热值.热值的单位是_______,符号是 5.喷气式发动机有两种,需要用大气中的氧气来助燃的是__________ 发动机,这种发动机在__________上使用;自带燃料和氧化剂的是 __________发动机,它工作时不需要空气,可以在大气层外工作能够用来发射 二、选择题 6.汽油机在某个冲程中,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,此冲程是

A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 7.在图15—5所示的内燃机工作的一个循环中,其四个冲程的顺序应当是 图15—5 A.乙、甲、丁、丙 B.甲、乙、丙、丁 C.乙、丁、甲、丙 D.甲、乙、丁、丙 8.关于热机错误的说法是 A.利用内能来做功的机器叫热机 B.蒸汽机、内燃机、燃气轮机、喷气发动机都叫热机 C.一切热机的工作过程都包括四个冲程 D.用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率 9.关于燃料的热值,以下说法正确的是 A.燃料的热值与燃料的燃烧情况有关

中考物理 热机效率计算题

例1(热水器烧水效率问题) 天然气灶烧水,燃烧0.5m3的天然气,使100kg的水从20℃升高到70℃。已知水的比热容为c=4 .2×103J/(kg?℃),天然气的热值为q=7.0×107J/m3。求: (1)0.5m3天然气完全燃烧放出的热量Q放; (2)水吸收的热量Q吸; (3)燃气灶的效率η。 例2(汽车发动机效率问题) 有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1.5×10-3m3(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)该专用车的热机效率是多少?

例3(其他情景问题) 每到夏收季节,农村大量农作物秸秆在田间被随意焚烧,这不仅造成资源浪费、环境污染,而且极易引发火灾等。为解决这一问题,现已研制出利用秸秆生产的节能环保型燃料——秆浆煤。若燃烧秆浆煤,使50kg、20℃的水温度升高到80℃。(秆浆煤的热值为2.4×107J/kg) 求:(1)水需要吸收的热量? (2)如果秆浆煤燃烧释放的热量有30%被水吸收,需要完全燃烧多少千克秆浆煤? 【针对练习】 B1.用酒精灯给2kg的水加热,当水的温度从20℃升高到100℃时,共耗去酒精40g。 求:(1)水吸收的热量; (2)酒精完全燃烧放出的热量; (3)炉子的效率。(已知酒精的热值q=3.0×107J/kg )

C2.一辆重为5×104N的汽车,在平直公路上以72km/h的速度行驶时,遇到的阻力为车重的0.02倍,每小时需汽油6kg,汽油的热值为4.6×107J/ kg,求这辆汽车发动机的效率。 C3、设计汽车发动机时,既要考虑能量的利用率,也要考虑发动机的冷却问题。 ⑴为了防止发动机过热,汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度,5kg 水在冷却系统中升高了50℃,所吸收的热量是多少? ⑵柴油在某汽车发动机汽缸内燃烧时,如果每分钟释放1.2×107J的能量,发送机输出的功率是8.5×104W,则此汽车发动机的效率是多少? B4.完全燃烧140 g焦炭(焦炭的热值为3.0×107J/kg)能放出多少热量?若这些热量的30%被水吸收,则能使30kg 20℃的水温升高到多少?

热机的效率测试题(附答案)

2013年秋(新人教版)物理(走进中考) 第十四章第2节:热机效率 一、选择题 1.(13彬州)我国随着航天事业发展需要,正在研制大功率液氢发动机。这种发动机主要是因为氢是有C A.较小的密度B.较大的比热容 C.较高的热值D.较低的沸点 2.(13广州)某机器的能量流向图如图1 所示,据此推测该机器可能是A A.热机 B.电动机 C.发电机 D.电热水器 3.(13德州)下列有关热和能的说法中正确的是C A.物体内能增大,一定从外界吸收热量. B.汽油机在做功冲程中把机械能转化为内能 C.物体的温度越高,分子无规则运动越剧烈 D.燃料的热值越大,燃烧时放出的热量越多. 4.(12漳州)烧开同样一壶水,完全燃烧的干木材与完全燃烧的无烟煤质量不同,是因为干木材和无烟煤具有不同的A

A.热值B.比热容C.内能 D.热量 5.(11孝感)一瓶酒精用去一半,则剩下的酒精D A.比热容减半B.热值减半 C.密度减半D.质量减半 6.(10兰州)关于燃料的热值,以下说法中正确的是A A.燃料的热值与燃料的种类有关系,与燃料的质量和燃烧状况无关 B.燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值 C.燃料燃烧时,质量越大,热值越大 D.燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小 7. (10娄底)近几年煤炭价格较高,少数不法商贩将煤矸石、破碎石掺在优质煤中高价销售,客户为不上当,最恰当的方法是检测煤的C A.温度 B.质量C.热值 D.比热容 8.(09山东临沂).2009年4月15日零时16分,我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭,成功将第二颗北斗导航卫星送入预定轨道。“长征三号丙”运载火箭采用液态氢做为火箭的燃料,原因是液态氢具有C A.较大的比热容B.较低的沸点C.较大的热值D.较高的凝固点 二、填空题 1.(13广东)在汽油机的四个冲程中,机械能转化为内能的是冲程。如图所示汽油机正在进行的是冲程已知汽油的热值为4.6×107J /kg ,则完全燃烧100g汽油放出的热量为J 。压缩做功 4.6×106 2.(13达州)被誉为“气都”的达州,天然气储量丰富,天然气是(选填“可再生”“不可再生”)能源.小明同学需要在标准大气压下烧开初温为20℃、质量为3kg的一壶水,如天燃气完全燃烧放出热量的80%被水吸收,则要完全燃

热机效率计算题

热机效率计算题 SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#

热机效率计算题 1、为了利用太阳能资源,节约经营成本,崇左市某大型宾馆在楼顶安装了10台相同的太阳能热水器,每台热水器的水箱容积为200L。在夏季光照条件下,一满箱15℃的水经白天太阳能加热,温度可达到65℃。已知水的比热容为×103J/(kg·℃),天然气的热值为×107J/kg。求: (1)10台热水器装满水时,温度从15℃升高到65℃吸收了多少热量(3分) (2)若这些热量由完全燃烧的天然气提供,需要多少千克天然气(2分) 2、某中学为学生供应开水,用锅炉将200 kg的水从25℃加热到100℃,燃烧了6 kg的无烟煤。水的比热容是×10 3 J/(kg·℃),无烟煤的热值是×l 0 7 J/kg。求: (1) 锅炉内的水吸收的热量是多少 (2) 无烟煤完全燃烧放出的热量是多少 (3) 此锅炉的效率是多少 3、某型号小轿车油箱的容积是60升,所用的燃料是密度为×103kg/m3的汽油。 (1)该车油箱最多能装多少kg的汽油 (2)如果该车的总质量是1500kg,4个车轮的轮胎对地面的压强都是2×105Pa,求车的总重量是多少车与地面接触的总面积是多少(g取10N/kg) (3)该车以20m/s的速度匀速行驶100km时消耗的燃料是5kg,如果汽油的热值是×107J/kg,汽车发动机的输出功率是12kW,求有用功和发动机的热机效率分别是多少(保留两位有效数字) 4、随着生活条件的改善,小明家住上了新楼房,新楼使用的是天然气。小明想:将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢他通过实践收集如下数据:水壶里放入2000cm3、20℃的水,大火加热直至沸腾。又在物理书中查到天然气热值为8×107J/m3。[气压为1标准大气压;c水=×103J/(kg·℃)] (1)烧开这壶水,水需要吸收多少热量 (2)如果小明家天然气炉具的效率是40%,烧开这壶水,需要燃烧多少m3的天然气 5、小明家的太阳能热水器,水箱容积是200L。小明进行了一次观察活动:某天早上,他用温度计测得自来水的温度为20℃,然后给热水器水箱送满水,中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃。请你求解下列问题: (1)水吸收的热量【c水=4.2×103J/(kg·℃)】 (2)如果水吸收的这些热量,由燃烧煤气来提供,而煤气灶的效率为40%,求至少需要燃烧多少千克煤气(煤气的热值为q=4.2×107J/kg)

九年级物理上册 热机效率基础计算题专题(新版)教科版

热机效率基础计算题专题 1、用天然气灶烧水,燃烧0.3m3的天然气,使50㎏的水从20℃升高到70℃,已知水的比热容为4.2×103J/(㎏·℃),天然气的热值为7×107J/m3,求(1)0.3m3天然气完全燃烧放出的热量?(2)水吸收的热量;(3)天燃气灶的效率? 2、完全燃烧0.5kg的煤气,如果放出热量的50%被水吸收,可以100kg的30℃水温度升高多少?(q煤气=4.2×107J/kg,c=4.2×103J/(kg·℃) 3、2kg的水从30℃升高到80℃,水吸收多少热量?这些热量由煤气完全燃烧提供,假设煤气完全热量放出热量的50%被水吸收,则需要多少千克煤气?(q煤气=4.2×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg·℃)) 4、小星家的太阳能热水器,水箱容积是200L.小星进行了一次观察活动:某天早上,他用温度计测得自来水的温度为20℃,然后给热水器水箱送满水,中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃.请你求解下列问题: (1)水箱中水的质量;水吸收的热量【c水=4.2×103J/(kg·℃)】 (2)如果水吸收的这些热量,由燃烧煤气来提供,而煤气灶的效率为40%,求至少需要燃烧多少

kg 的煤气(煤气的热值为q=4.2×107J /kg ) 5、有一种太阳能热水器铭牌上的部分参数如下表所示,将它安装在阳光充足的平面上,并装满水, (1)若它的底部支架与水平台面的接触面积为0.2m2,求它对台面的 压强? (2)某地区(晴天)平均每平方米的面各积上每小时接收的太阳能约为 2.8×106J ,若该热水器接收太阳能的有效面积为1.5m2,每天日照时间按 8h算,则它一天中接收的太阳能E 为多少?若这些能量的60%被热水器所吸收,可使水温升高多少? (3)若该热水器一天中接收的太阳能,由燃烧煤气获得,则需要完全燃烧多少kg 的煤气.(热值q=4.2×107J/kg) 型号 JL-88 水容量/L 80 自身质量/kg 40

热机及热机效率试题及解答..

热机及热机效率 思考: 如图所示在试管里装些水,用橡皮塞塞住 加热使水沸腾,会看到什么现象?讨论这 个过程中能量的变化? 这个实验向同学们展示了人类利用内能的过程。 燃料的化学能通过燃料转化为内能,又通过做功, 把内能转化为机械能。热机的种类很多,例如蒸汽机、 内燃机、汽轮机、喷气发动机等,尽管它们的构造各不 相同但都是把内能转化为机械能的机器。热机的广泛使 用,使人类迈入了工业化社会。 【知识梳理】 【基础概念】 1、热机:将内能转化为机械能的机器。 2、内燃机:内燃机是最常见的热机;汽油机、柴油机是最常见的内燃机。 3、四冲程汽油机:活塞在气缸内往复运动是,从气缸的一端运动到另一端的过程,叫做冲程。多数汽油机是由吸气、压缩、燃烧——膨胀做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。 吸气冲程:进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,汽油和空气的混合物进入气缸。 内能的利用 热 机 汽油机的工作原理 能 量 的 转 化 热 机 的 效 率 燃料的热值 定 义 单 位 燃料的利用率

压缩冲程:进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,燃料混合物被压缩。 做功冲程:在压缩冲程结束时,火花塞产生电火花,是燃料猛烈燃烧,产生高温高压的气体,高温高压的气体推动活塞向下运动,带动曲轴转动,从而做功。 排气过程:进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出气缸。压缩冲程把机械能转化为内能,做功冲程把内能转化为机械能。 4、热机的效率 讨论交流:热机工作时,能不能将 燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有 用功呢? 由图可知,真正能转变为对外做有 用功的能量只占燃料燃烧时所释放能量的一部分。 热机定律 热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧释放的能量的比值称为热机效率,即:

初中物理——热机的效率知识点

初中物理——热机的效率知识点 物理热机的效率知识点 1.物理学习中已经学习过机械效率、炉子效率等效率问题,所谓效率是指有效利用部分占总体中的比值。热机是利用燃料燃烧产生的内能做功的装置,用来做有用功的部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比叫热机的效率。 2.由于燃气的内能一部分被排出的废气带走,一部分由于机器散热而损失,还有一部分用来克服摩擦等机械损失,用于做有用功的部分在总体中的比例不可能达到10 0%,一般情况下:蒸汽机效率6%~15%,汽油机的效率20~30%,柴油机的效率30%~45%。 3.热机效率是热机性能的重要指标,人们在技术上不断改进,减小各种损耗,提高效率。在热机的各种损失中,废气带走的能量在总体中所占比例最大,对这部分余热的利用是提高热机效率的主要途径。热电站就是利用发电厂废气余热来供热,既供电,又供热,使燃料的各种利用率大大提高。 核心知识 热机效率比较低,说明热机中燃料完全燃烧放出的能量中用来做有用功的部分比较少,即热机工作过程中损失的能量比较多,归纳起来有如下原因:第一,燃料并未完全燃烧,使一部分能量白白损失掉,例如从汽车排出的气体中我们可以嗅到汽油的味道,这说明汽油机中的汽油未完全燃烧;第二,热机工作的排气冲程要将废气排出,而排出的气体中还具有内能,另外气缸壁等也会传走一部分内能;第三,由于热机的各部分零件之间有摩擦,需要克服摩擦做功而消耗部分能量;第四,曲轴获得的机械能也未完全用来对外做功,而有一部分传给飞轮以维持其继续转动,这部分虽然是机械能,但不能称之为有用功。据上所述,热机中能量损失的原因这么多,所以热机效率一般都比较低。

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