有关热机的计算知识点

主要有燃料完全燃烧放出热量和热机的热效率计算
1.燃料完全燃烧放出热量
Q=mq.
其中m是燃料的质量；q是燃料的热值；Q是燃料完全燃烧时放出的能量。
2.热机效率
η=

\frac{Q_{有}}{Q_{总}} \times 100 %

其中Q_有是转化成机械能的总分能量。也可以直接由W=Fs或W=Pt求出.

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下列流程图是用来说明单缸四冲程柴油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况．请对图中①②③④的进行正确补充：

①压缩冲程 ② ③ ④内能转化为机械能一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为3600转/分，该柴油机活塞1s对外做功　　次．若其效率为40%，消耗5g的柴油转化成的机械能是　 J．（q_柴油=4、3×10⁷J/kg）

一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为3600r/min，该柴油机1s对外做功次．若其效率为40%，消耗5kg的柴油转化成的机械能是 J．（q_柴油=4.3×10⁷J/kg）

近年来，汽车逐步走进了普通百姓的家庭．

（1）现在汽车的发动机大多是用汽油作燃料的汽油机．如图所示的汽油机正处在
冲程；
（2）由于过度开发和使用加剧了不可再生能源的消耗，现在很多地方正在使用乙醇汽油．乙醇汽油是一种由乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的替代能源，其中普通汽油体积占90%，乙醇（即酒精）体积占10%．某型号汽车使用上述乙醇汽油在水平路面上匀速行驶时，受到的牵引力为920N，每行驶100km耗油10kg．则10kg乙醇汽油完全燃烧放出的热量是多少焦？（乙醇汽油热值q=4.6×10⁷J/kg）
（3）该车此时的效率为多少？
（4）请写出使用乙醇汽油的好处是什么？（写出一条即可）

李丽周末和家人乘车去游玩，某一时刻她看到汽车转速表显示的转速为1800r/min，她向爸爸了解到汽车发动机为四冲程发动机，则此时汽车在1s内完成了（）

A . 60个冲程，做了15次功 B . 60个冲程，做了60次功 C . 120个冲程，做了30次功 D . 30个冲程，做了30次功

汽油机的一个工作循环中，活塞往复次，曲轴转周，对外做

次功，一单缸四冲程汽油机的转速为600r/min，1s内对外做功次．

如图所示是一台单缸四冲程汽油机的冲程，若飞轮（曲轴）转速为2400r/min．那么，每秒钟燃气推动活塞做功的次数为次.用水给发动机冷却，是因为水的较大．完全燃烧0.1kg的汽油，放出的热量被质量为100kg、初温为20℃的水完全吸收，可以使水的温度升高℃.（q_汽油＝4.62×10⁷J/㎏ C_水= 4.2×10³J/（㎏·℃）

四冲程内燃机的工作过程由吸气冲程，压缩冲程，做功冲程，排气冲程组成，如图所示是内燃机的冲程，一台某型号单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1200r/min，则汽油机每秒钟对外做功次。

湖北嘉得利汽车公司组织了一次新车型节油大赛，比赛分两组：第一组使用A型车（排量1.2升），第二组使用B型车（排量2.0升），A、B型车外观和体积相同，属于同一产品系列.

（1）你认为下列评价方式中不能作为比赛评价标准____

A . 消耗相同体积的汽油，比谁行驶的路程长 B . 行驶相同的路程，比谁消耗的汽油体积少 C . 行驶相同的路程，比谁用的时间短 D . 用“ $\text{[math]}$ 的比值大小作比较
（2）下表是三位车手的比赛成绩，第一组比赛中最节油的选手是
（3）从本次比赛数据看，型车比较节油.

（1）如图，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团硝化棉，用力将活塞迅速下压，筒内空气温度升高，硝化棉燃烧，筒内空气的内能改变是通过的方式实现的，该过程能量转化的特点与汽油机冲程的能量转化相同。
（2）一单缸四冲程汽油机，飞轮转速为 3000r/min，则 1s 对外做功次，若其效率为 30%，消耗 100g汽油可对外做功J。（q_汽油＝4.6×10⁷J/kg）。

汽油机是热机的一种，如图所示：四冲程汽油机工作状态示意图。由图可以看出，此时它正处于冲程。若该汽油机飞轮的转速为3000r/min，则在1s内，汽油机对外做功次。

如图所示，是小汽车内四冲程汽油机工作的部分冲程示意图，其中图是做功冲程，若汽油机飞轮转速为2400转/分，则1秒内汽油机对外做次功。

小明家有一辆小汽车，他发现汽车上许多地方都用到了物理知识，下面是他思考的问题，请你帮他补充完整。

（1）一次检修同侧前、后两个方向灯时，发现前面的灯发光，后面的不发光，说明这两灯是。(选填“串联”或“并联”)
（2）调试四冲程汽油发动机的过程中，飞轮转了3000转，则该过程中发动机完成个冲程。
（3）汽车刹车后，仍能继续行驶一段距离，这是因为。
（4）如图乙所示是车用蓄电池铭牌的一部分，给蓄电池充电时，是能转化为能，此时它相当于电路中的(选填“电源”或“用电器”)

一辆正在匀速直线行驶的汽车速度是72km/h，所受阻力为1500N，从甲地到乙地距离150km，已知汽车的总耗油15kg，汽油的热值为4.6×10⁷J/kg，求：

（1）该车从甲地到乙地克服阻力做多少功？
（2）汽车行驶时的功率是多少？
（3）汽车的效率是多少？

北京2022年冬奥会成功申办，冰雪运动越来越受到人们的喜爱，如图所示是一款雪地摩托，其净重为160kg，静止时与地面接触的总面积为 $\text{[math]}$ ，当其以最大功率72kW在水平雪地上匀速直线行驶时，最高速度可达 $\text{[math]}$ 。（ $\text{[math]}$ ）

（1）雪地摩托静止时对水平地面的压强为多少？
（2）当该车以最大功率在水平雪地上用最高速度匀速直线行驶时，所受阻力为多少？
（3）该车发动机为一款单缸4冲程汽油机，若其效率为 $\text{[math]}$ ，则该车以最大功率在水平雪地上用最高速度匀速直线行驶 $\text{[math]}$ ，需要多少千克汽油？（汽油的热值为 $\text{[math]}$ ）

小明在寒假期间去东北的舅舅家游玩，看到舅舅家有一辆雪地摩托，雪地摩托铭牌上的数据如表所示，请回答下列问题。

车型	雪地摩托
质量	90kg
最大输出功率	12kW
最大时速	85km/h

（1）雪地摩托与地面的总接触面积为20dm² ，小明的体重为50kg，当他坐在静止在地面的雪地摩托上时，对地面的压强为多少？（g＝10N/kg）
（2）雪地摩托以36km/h的速度在水平地面上匀速直线行驶2h，输出功率为8kW，共消耗燃油3.6kg。求雪地摩托受到的阻力和发动机的效率。（燃油的热值q=4.0×10⁷J/kg）

2022年2月27日11时许，伴随着一阵山呼海啸般的巨响，长征八号遥二运载火箭搭载着22颗卫星，在我国文昌航天发射场一飞冲天，创造了我国“一箭多星”即单次发射卫星数量最多的纪录，由此开启了我国新的共享火箭“拼车模式”。火箭发动机做功把燃料燃烧的内能转化为能，若该燃料的热值为1.4×10⁸J/kg，则完全燃烧500g该燃料放出的热量是J。

小希在夜间看到明亮的宣传栏内有禁毒防毒、燃气使用等安全常识。

（1）用燃气灶将水加热到沸腾后，继续加热，水的温度（选填“会”或“不会”）升高；壶中喷出的水蒸气温度高，液化会，不注意可能被烫到；
（2）小希家某天使用了0.5m³天然气，其完全燃烧放热大约是J；（天然气的热值约为3.8×10⁷J/m³）
（3）宣传栏选材采用了环保材料与绿色能源，顶部安装有太阳能电池板，它给锂电池充电时，是将电能转化为能。

太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一，如今太阳能热水器已走进千家万户。如图所示，某家庭太阳能热水器阳光照射时，平均每小时吸收 $\text{[math]}$ 的太阳能，若热水器吸收8h的太阳能，可以使质量为100kg的水温度升高50^oC。已知水的比热容 $\text{[math]}$ ，天然气的热值 $\text{[math]}$ 。求：

（1）水吸收的热量；
（2）该太阳能热水器的效率；
（3）若这些水吸收的热量由天然气来提供，假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则需要多少m³的天然气。

随着人们生活水平的日益提高，小汽车越来越多地走进了寻常百姓家。一辆使用汽油为燃料的小汽车，以 $\text{[math]}$ 的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为 $\text{[math]}$ 。若小汽车行驶的距离为 $\text{[math]}$ ，汽油的热值 $\text{[math]}$ ，小汽车发动机的效率为 $\text{[math]}$ 。求小汽车在这段路程中：

（1）运动的时间。
（2）发动机所做的功。
（3）大约消耗汽油的质量。

内燃机的一个工作循环是由四个冲程组成的，如图所示的是工作循环中的冲程，一台柴油机飞轮的转速为2400r/min，则在1s内，柴油机完成个冲程；对外做功的次数是次。

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