[热机的效率]热机典型例题
例1有关四冲程内燃机的表述中,不正确的是()
A.工作中只有做功冲程把内能转化为机械能
B.工作中压缩冲程是把内能转化为机械能
C.工作开始时要靠外力启动
D.每一个工作循环,煤气只做功一次
知识点热机的工作原理及工作过程中能量的转化情况
闯关点拨吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成了内燃机的一个工作循环.
解析在内燃机的四个冲程中,只有在做功冲程中,煤气才对外做功,内能转化为机械能.压缩冲程中机械能转化为内能.内燃机开始工作时须要外力启动,所以,A、C、D所说的都是对的.
答选B
例2干木材的热值是1.2×107J/kg,它的数学意义是.要放出3.6×107J的热量,须要完全燃烧的干木材.
知识点认识热值的数学意义,并会进行估算
闯关点拨燃料的热值是燃料的一种特点,其数学意义由定义可知,要求燃料燃烧放出的热量情况,可借助Q放=qm来估算。
解其数学意义是:1kg干柴火完全燃烧放出1.2×107的热量.3Kg
例3小明学习了力学的有关知识后,晓得水的比热是4.2×103J/(kg·℃),他想计算一下自己家每晚煮饭、做饭须要的热量,于是小明仔细记录了他家每晚煮饭、煮饭、炒菜须要的时间,并把它折算成煮饭时间,相当于每晚将℃的水烧开.
(1)小明家每晚煮饭煮饭须要多少热量?
(2)假如普通煤的燃烧值为3×107J/kg,从理论上讲小明家每晚煮饭煮饭须要多少千克煤?
(3)小明家实际平均每晚须要烧4块煤炉,按每块煤球含煤0.5kg算,他家每晚实际用煤2kg热机的效率越高做功越快吗,由此小明估算出他家木柴的效率只有16.5%,你觉得小明家木柴效率低的缘由是哪些?
(4)从大的方面讲,家用炉灶不仅热效率低浪费能源的缺点外,另一个主要缺点是哪些?
知识点借助公式Q放=qm和Q=Cm(t-t0)的综合估算
闯关点拨分别借助公式Q放=qm和Q=Cm(t-t0)估算
解(1)1.0×107J
(2)0.33kg
(3)煤不能完全燃烧;热量散失严重.
(4)形成废料、废气,导致环境污染
例4甲、乙两车辆,甲的柴油机效率比乙的柴油机效率高,这表明()
A.甲做功比乙多
B.甲做功比乙快
C.甲消耗的柴油比乙少
D.以相同的牵引力行驶相同的路程,甲耗油比乙少
知识点考查对热机效率的理解
闯关点拨热机的效率与功率、做功的多少没有必然联系.
解析柴油机做功的多少由牵引力的大小和车辆前进的距离的大小有关,与柴油机的效率无关,所以A不正确;柴油机做功的快慢是由柴油机的功率决定的,与柴油机的效率无关,故B不正确;柴油机做功的多少没有确定,其耗油量也不能确定,故C也是错误的.在D选项中热机的效率越高做功越快吗,由W=Fs可知,两柴油机做的功相等,因为甲的效率高,故甲耗油少.
例5柴油机的一个工作循环是由四个冲程组成,其中在做功冲程中煤气对活塞做功,实现了能向能的转化.图15-11表示的是柴油机的冲程(填冲程的名称).
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闯关点拨由柴油机气缸示意图判别冲程名称时,要按照两气门的关掉活塞的上下运动情况来确定,要判定是否是做功冲程可观察化油器是否打火.
解析在做功冲程中,将内能转化为机械能;从图中可以看出:进气门打开、排气门关掉,活塞由上往下运动,柴油和空气的混和物将步入气缸,这是吸气冲程.
答内能机械能吸气
例6一辆货车在平直的高速道路上匀速行驶1.8km,货车上的速率表如图15-12所示,在此过程中
(1)货车速率为多少km/h?合多少m/s?
(2)若货车行驶过程中发动机的功率为40kW,则该车行驶中所遇阻力多大?
(3)这段过程中货车消耗柴油0.25kg,其底盘的效率多大?(q柴油=4.6×107J/kg)
闯关点拨这是一道热学与力学的综合试卷,涉及了速率、平衡力、功、功率、热量、热值、效率等许多知识点.估算底盘的效率可依照热机的效率公式,
W有即为底盘牵引力对车辆所做的功,W总等于柴油完全燃烧放出的热量.
解⑴轿车的速率为90km/h=25m/s
⑵F=1600N因面包车匀速运动,受力平衡
所以阻力f=F=1600N
⑶25%
[热机的效率]热机典型例题