熱機(jī)典型例題

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中物理 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


  例1  有關(guān)四沖程內(nèi)燃機(jī)的敘述中,不正確的是(  )

  A.工作中只有做功沖程把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

  B.工作中壓縮沖程是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

  C.工作開(kāi)始時(shí)要靠外力啟動(dòng)

  D.每一個(gè)工作循環(huán),燃?xì)庵蛔龉σ淮?/p>

  知識(shí)點(diǎn)  熱機(jī)的工作原理及工作過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化情況

  闖關(guān)點(diǎn)撥  吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程構(gòu)成了內(nèi)燃機(jī)的一個(gè) 工作循環(huán).

  解析  在內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程中,只有在做功沖程中,燃?xì)獠艑?duì)外做功,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.壓縮沖程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.內(nèi)燃機(jī)開(kāi)始工作時(shí)需要外力啟動(dòng),所以,A、C、D所說(shuō)的都是對(duì)的.

  答  選B

  例2  干木材的熱值是1.2×107J/kg,它的物理意義是____________________.要放出3.6 × 107J的熱量,需要完全燃燒__________kg的干木材.

  知識(shí)點(diǎn)  認(rèn)識(shí)熱值的物理意義,并會(huì)進(jìn)行計(jì)算

  闖關(guān)點(diǎn)撥  燃料的熱值是燃料的一種特性,其物理意義由定義可知,要求燃料燃燒放出的熱量情況,可利用Q放=qm來(lái)計(jì)算。

  解  其物理意義是:1kg干木柴完全燃燒放出1.2×107的熱量.3Kg

  例3    小明學(xué)習(xí)了熱學(xué)的有關(guān)知識(shí)后,知道水的比熱是4.2×103J/(kg·℃),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30kg20℃的水燒開(kāi).

 。1)小明家每天燒水做飯需要多少熱量?

  (2)如果普通煤的燃燒值為3×107J/kg,從理論上講小明家每天燒水做飯需要多少千克煤?

 。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0.5kg算,他家每天實(shí)際用煤2kg,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,家用煤爐除了熱效率低浪費(fèi)能源的缺點(diǎn)外,另一個(gè)主要缺點(diǎn)是什么?

  知識(shí)點(diǎn)  利用公式Q放=qm和Q=Cm(t-t0)的綜合計(jì)算

  闖關(guān)點(diǎn)撥  分別利用公式Q放=qm和Q=Cm(t-t0)計(jì)算

  解  (1)1.0×107J

 。2)0.33kg

  (3)煤不能完全燃燒;熱量散失嚴(yán)重.

 。4)產(chǎn)生廢渣、廢氣,造成環(huán)境污染

  例 4 甲、乙兩汽車,甲的汽油機(jī)效率比乙的汽油機(jī)效率高,這表明(   )

  A.甲做功比乙多

  B.甲做功比乙快

  C.甲消耗的汽油比乙少

  D.以相同的牽引力行駛相同的路程,甲耗油比乙少

  知識(shí)點(diǎn)  考查對(duì)熱機(jī)效率的理解

  闖關(guān)點(diǎn)撥  熱機(jī)的效率與功率、做功的多少?zèng)]有必然聯(lián)系.

  解析  汽油機(jī)做功的多少由牽引力的大小和汽車前進(jìn)的距離的大小有關(guān),與汽油機(jī)的效率無(wú)關(guān),所以A不正確;汽油機(jī)做功的快慢是由汽油機(jī)的功率決定的,與汽油機(jī)的效率無(wú)關(guān),故B不正確;汽油機(jī)做功的多少?zèng)]有確定,其耗油量也不能確定,故C也是錯(cuò)誤的.在D選項(xiàng)中,由W=Fs可知,兩汽油機(jī)做的功相等,由于甲的效率高,故甲耗油少.

  例5  汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)是由四個(gè)沖程組成,其中在做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞做功,實(shí)現(xiàn)了___________能向___________能的轉(zhuǎn)化.圖15-11表示的是汽油機(jī)的________沖程(填沖程的名稱).

  Image

  闖關(guān)點(diǎn)撥  由汽油機(jī)汽缸示意圖辨別沖程名稱時(shí),要根據(jù)兩氣門的關(guān)閉活塞的上下運(yùn)動(dòng)情況來(lái)確定,要判斷是否是做功沖程可觀察火花塞是否點(diǎn)火.

  解析  在做功沖程中,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;從圖中可以看出:進(jìn)氣門打開(kāi)、排氣門關(guān)閉,活塞由上往下運(yùn)動(dòng),汽油和空氣的混合物將進(jìn)入汽缸,這是吸氣沖程.

  答  內(nèi)能   機(jī)械能   吸氣

  例6  一輛轎車在平直的高速公路上勻速行駛1.8km,轎車上的速度表如圖15-12所示,在此過(guò)程中

 。1)轎車速度為多少km/h?合多少m/s?

 。2)若轎車行駛過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為40kW,則該車行駛中所受阻力多大?

 。3)這段過(guò)程中轎車消耗汽油0.25kg,其發(fā)動(dòng)機(jī)的效率多大?(q汽油=4.6×107J/kg)

  闖關(guān)點(diǎn)撥  這是一道力學(xué)與熱學(xué)的綜合試題,涉及了速度、平衡力、功、功率、熱量、熱值、效率等許多知識(shí)點(diǎn).計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)的效率可根據(jù)熱機(jī)的效率公式,

  W有即為發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力對(duì)汽車所做的功,W總等于汽油完全燃燒放出的熱量.

  解  ⑴轎車的速度為90km/h =25m/s

 、艶=1600N    因轎車勻速運(yùn)動(dòng),受力平衡

  所以阻力f=F=1600N

 、25%


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