热机的效率 知识点题库

关于热机,下列说法中正确的是(   )
A . 四冲程内燃机的吸气、压缩、排气冲程是靠飞轮的惯性完成的 B . 四冲程汽油机在工作过程中,进气门和排气门都关闭的冲程只有做功冲程 C . 柴油机的效率比汽油机的高,这是因为柴油的热值比汽油的大 D . 随着科学技术的发展,热机的效率可达到100%
热机的效率是热及性能的一个重要指标,在热机的各种能量损失中,带走的能量最多,设法利用的能量,是提高燃料利用率的重要措施.
如图是某内燃机工作时的能量流向图,该内燃机的热机效率是(  )

A . 25% B . 35% C . 40% D . 75%
一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动,其v﹣t图象如图所示,在第10s时速度达到最大20m/s,其间通过的路程为120m.求:

  1. (1) 在0~10s内汽车的平均速度.
  2. (2) 设汽车在行驶过程中所受阻力不变,大小为f=4000N,那么在0~20s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少焦耳.
  3. (3) 若发动机的转化效率为40%,则0~20s内需要燃烧多少千克汽油才能使发动机做这么多功.(已知汽油的热值为5×107J/kg)
荣威e950插电式混合动力汽车于今年3月正式上市,百公里平均油耗约1.7升.它有两种动力系统,汽车加速,汽油机提供的动力不足时,蓄电池的电能转化为动能,使汽车加速更快;汽车减速,汽车动能转化为电能,由蓄电池贮存起来,减少能量的消耗.两种动力系统也可独立工作,只有汽油机工作时,与一般的汽车不同:只使用电力时,由电动机提供动力.如表是国产某混合动力汽车蓄电池的铭牌,其中电池容量是蓄电池贮存的最大电能(储存电能的本领是表示电池容量的另一方式),该汽车匀速行驶时受到的阻力为1440N,求:
  1. (1) 在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电要多长时间?
  2. (2) 该汽车匀速行驶100km过程中牵引力做的功为多少?
  3. (3) 蓄电池充满电后,仅由电动机提供动力,电能转化为机械能的效率为80%,汽车匀速持续行驶的最大距离是多少km?
  4. (4) 假设汽车受到的阻力不变,仅由汽油机提供动力,汽油的热值为5.0×107J/L(即焦耳/升),汽油机的效率为24%,汽车匀速行驶100km的油耗是多少升.

    电池容量

    44kW•h

    充电电压

    220V

    充电电流

    20A

    输出电压

    150V

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. (1) 若用这台热水器每天可将100kg的水从20℃加热到60℃,这些水吸收的热量是多少?

  2. (2) 若液化石油气燃烧放出的热量有70%被水吸收,她家改用太阳能热水器后平均每天可节约液化石油气多少kg?(液化石油气的热值是8.0×107J/kg)

  3. (3) 请你说出太阳能热水器的优点.(至少说出一条)

下列说法中正确的是(   )
A . 正在凝固的水温度为0℃,它没有内能 B . 汽车排放的尾气,是城市环境污染的重要来源,目前有些新型燃料汽车实现了“零排放”,它们的热机效率达到了100% C . 物质的比热容与物质吸收或放出热量的多少无关 D . 在燃料燃烧的过程中,热值大的燃料放出的热量一定多
我国自主研制的新一代战斗机,它最大起飞质量为37t,最大飞行高度达20000m,最大航行速度达2.5倍声速(合3060km/h),飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见下表:

该飞机发动机的热效率和推进效率都较高,所谓热效率是指发动机获得的机械能W机械与燃料完全燃烧产生的内能Q放之比,而推进效率是指发动机传递给飞机的推进功(推力所做的功W推力)与其获得的机械能之比,飞机使用的航空燃油的热值为5×107J/kg.若该机以巡航速度500m/s水平飞行0.5h的过程中耗油5t.求:

  1. (1) 飞机发动机完全燃烧这些燃油获得内能;
  2. (2) 飞机发动机推力的功率;
  3. (3) 如该发动机此时的热效率为40%,则此过程中发动机的推进效率?
南极冰面上,科考队用拖拉机借助绳索水平牵引装有货物的轻质木箱,运输货物.


  1. (1) 木箱底面积为5m2 , 质量不计,水平冰面能承受的最大压强为1×104Pa,g取10N/kg,求木箱内可装货物的最大质量?
  2. (2) 某次运输过程中,拖拉机用绳索牵引装有货物的木箱在水平冰面上以36km/h的速度匀速直线行驶10km、消耗柴油1kg,牵引木箱做功的功率为9kW,q柴油=4.5×107J/kg.求该运输过程中,冰面对木箱的摩擦力大小?
  3. (3) 求该运输过程,柴油完全燃烧释放的内能转化为绳索牵引木箱做功的效率?
把1 kg初温为35 ℃的水加热到85 ℃,消耗了10 g的煤气,此过程水吸收的热量为J,加热装置的效率为。(煤气的热值q煤气=4.2×107 J/kg)
莲莲家的汽车尾部上标有“2.0T”的字样,其中“T”就是“涡轮增压”,是利用高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转,来带动同轴的“进气涡轮”也高速旋转,从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压,使汽油燃烧更充分,燃气压强更大,同时也减少了废气中的有害物质,达到提高发动机效率和减少废气污染的目的。这辆汽车的最低油耗可达0.2kg/(kW•h),已知汽油的热值为4.6×107J/kg。(温馨提示:最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量;0.2kg/(kW•h)表示获得1kW•h能量消耗0.2kg汽油,1kW•h=3.6×106J)。

求:

  1. (1) 0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量为多少?
  2. (2) 该汽车发动机的效率最高可达多少?(结果保留整数)
一架飞机以720千米/时的速度飞行了1800千米,发动机的功率为1176千瓦,效率为30%,那么该飞机在飞行中消耗了多少汽油?
下列关于热机的是说法中,错误的是(   )
A . 热机工作的过程是将燃料燃烧获得的内能转化成机械能的过程 B . 为了防止热机过热,通常用水来降温,是利用水的比热容大的特性 C . 可以采用增大热机功率的方法来增大热机的效率 D . 热机的大量使用会造成环境污染
小璇春节回老家过年,爸爸开的是新买的混合动力汽车。混合动力汽车是一种新型汽车,它有两种动力系统。汽车加速,汽油机提供的动力不足时,蓄电池的电能转化为动能,使汽车加速更快;汽车减速,汽车动能转化为电能,由蓄电池贮存起来,减少能量的浪费。两种动力系统也可以独立工作,只有汽油机工作时,与一般的汽车相同;只使用电力时,由电动机提供动力。如表是小璇家的混合动力汽车蓄电池的铭牌,其中电池容量是蓄电池贮存的最大电能。求:

电池容量

44kW•h

输入电压

220V

输入电流

20A

输出电压

150V

  1. (1) 在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电要多长时间?
  2. (2) 若仅由汽油机提供动力,假设一箱汽油完全燃烧放出的热量的24%与蓄电池储存的能量相当,汽车一箱油是多少升?(汽油的热值为3.0×107J/L)
以汽油为燃料的某品牌卡丁车额定功率为23kW,其满载时的质量为640kg, 轮胎与沙滩接触的总面积为0.32m2。它在水平沙滩上匀速直线运动5min,行驶了3km。求:
  1. (1) 当卡丁车满载并静止在水平沙滩上时,它对沙滩的压强为多大?
  2. (2) 此次行驶中,卡丁车运动的速度和受到的水平阻力各是多少?
  3. (3) 若卡丁车的汽油机效率为25%,此次行驶中,卡丁车需要燃烧汽油的质量是多少千克?(g取10N/kg,q汽油=4.6×107J/kg)
下列关于热机和热机效率的描述,正确的是(   )
A . 随着技术的进步,热机的效率能达到100% B . 使燃料燃烧更充分,可以提高热机效率 C . 广汽传祺纯电动汽车是使用热机作为动力源的 D . 热值和热机效率都是定值,与外界条件无关
           
  1. (1) 汽油机是汽车的“心脏”,汽油燃烧时将化学能转化为内能,完全燃烧0.5kg的汽油能够获得J的能量(汽油的热值为4.6×107J/kg);热机一个工作循环有四个冲程。图甲表示的是冲程;通过热机将内能转化为机械能的叫冲程。

  2. (2) 气缸外面有水套,汽车行驶时水的温度会升高,水的内能会(选填“增大”“减少”或“不变”)这是利用方式改变水的内能的。
  3. (3) 小明同学阅读了某牌号汽车发动机的说明书后,将内燃机的能量流向制成如图乙所示的图表,请根据给出的信息,计算该内燃机的效率为

一台汽油机运行时各种能量损耗大致为: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%,则它的热机效率为。若这台汽车消耗汽油1kg,则它做有用功为J。该汽油机的飞轮速度是2400r/min,则汽油机每秒钟对外做功次。(q汽油=4.6×107J/kg)
一辆汽车以72 km/h的速度匀速行驶10 min,消耗的汽油为1.2 kg。汽车匀速行驶时受到的牵引力F = 1.2×103N,汽油的热值q = 4.6×107J/kg。
  1. (1) 汽车在这段时间做的功是多少?
  2. (2) 这段时间内汽车的效率是多少?(百分号前保留一位小数)
  3. (3) 简要分析汽车效率低的原因(写出两条即可)。
电热饮水机的电路原理图如图,它有加热和保温两种工作状态,当加热到一定程度时S0、S中某一个电键会自动断开并处于保温状态。从说明书上收集到的数据如右表,当它正常加热时,把一整壶温度为30℃的水加热到80℃,所用的时间为10min。(c=4.2×103J/(kg·℃))

整壶水的质量

2kg

额定电压

220V

加热时的总功率

1000W

保温时的功率

44W

  1. (1) 保温状态下,开关S0、S的状态;
  2. (2) 求饮水机在保温状态下的工作电流;
  3. (3) 加热过程中,水吸收的热量;
  4. (4) 该饮水机烧水的效率。
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