有关热机的计算 知识点题库

近年来,汽车逐步走进了普通百姓的家庭.

  1. (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. (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. (3) 该车此时的效率为多少?

  4. (4) 请写出使用乙醇汽油的好处是什么?(写出一条即可)

某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2 , 一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa,求:

  1. (1) 做功冲程中燃气对活塞的平均压力.

  2. (2) 一个做功冲程中燃气对活塞做的功.

  3. (3) 若燃气对活塞的平均压强为 p,设活塞的面积为S,冲程长为L,如图所示,而V=SL,请推导出一个做功冲程中燃气对活塞做的功W=pV.

一台单缸四冲程汽油机,它的转速是800r/min,做功冲程中燃气推动活塞一次做功1500J,那么这台汽油机的功率为(  )

A . 10kW    B . 15kW C . 20kW D . 1200kW
一台单缸四冲程汽油机,飞轮转速是1200r/min,该汽油机每秒钟内完成个工作循环,个冲程,做功次.
有一台四缸发动机,其主要技术指标如下表.其中排量等于四个汽缸工作容积的总和,汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积,又称单缸排量,它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离(即冲程长).转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数.

排量

2.0L

输出功率

120kW

转速

6000r/min

  1. (1) 该发动机在1s内做的功为1.2×105J,1s内共有个做功冲程,单缸排量V=0.5L.
  2. (2) 在每个做功冲程里,发动机做功W=J.
如图甲所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花,快速压下活塞,可观察到棉花着火燃烧.在快速下压活塞的过程中筒内气体内能(选填“增大”或“减小”),如乙图所示的是汽油机的冲程,如果此汽油机每秒内对外做功20次,则汽油机飞轮的转速为r/min.

阅读短文,回答问题。

汽油机

单缸四冲程汽油机工作原理:汽油机是将空气与汽油以一定的比例混合成良好的混合气,在吸气冲程中被吸入汽缸,混合气经压缩点火燃烧而产生内能,高温高压的气体作用于活塞顶部,推动活塞作往复直线运动,通过连杆、曲轴飞轮机构对外输出机械能。四冲程汽油机一个工作循环在包括吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。

科学家在四冲程发动机的基础上发明了“六冲程引擎”发动机。这种引擎在完成四冲程工作后,会把水注入汽缸,使水瞬间变成水蒸气,从而带动活塞运动,产生第五冲程,为汽车提供动力。第六冲程是让水蒸气进入冷凝器,变成可再次注入汽缸的水。“六冲程引擎”发动机的优点是环保、效率高。

工程师还制造了四缸四冲程汽油机。制造时通过连杆把四个四冲程汽油机的活塞连在一根曲轴上如图所示。四缸四冲程汽油机分为两种:一种是同步汽油机,一种是异步汽油机。同步汽油机,四个汽缸在同一时间都是做的相同工作:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。异步汽油机,各汽缸的做功过程错开,在飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功,其他三个汽缸分别做吸气、压缩和排气工作。

Q195型汽油机的部分技术规格如下表所示

其中,“额定功率”是指汽油机正常工作时对外所做机械功的功率;“单缸排量”是活塞从上止点到下止点所扫过的容积。“燃气气压”是指汽油机在做功冲程中燃气对活塞的平均压强。

  1. (1) 汽油机在做功冲程里,高温、高压的燃气推动活塞向下运动,对外做功,同时将内能转化为能。
  2. (2) “六冲程引擎”,中第五冲程相当于四冲程热机的
  3. (3) 有关四缸四冲程同步汽油机和异步汽油机说法正确的是_____
    A . 四缸四冲程同步汽油机,飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功 B . 四缸四冲程异步汽油机,四个汽缸在同一时间都是做的相同工作 C . 若每个汽缸做功功率相同,同步汽油机的平均功率大于异步汽油机平均功率 D . 异步机各汽缸的做功冲程错开,机械能输出更平稳
  4. (4) 在做功冲程里,燃气对活塞所做的功可表示为W=pV,式中p表示燃气对活塞的平均压强,则单缸Q195型汽油机的额定功率W(不考虑机械能的损失)。
汽油机是热机的一种,若转速是1800r/min,此汽油机每秒钟完成个做功冲程,当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”,这时发动机的效率将(升高/不变/降低);
随着我国人民生活水平的不断提高,汽车作为一种普通的交通工具已经走进千家万户。
  1. (1) 汽车发动机常用循环流动的水来帮助它散热,这主要是利用了水的较大的特点。
  2. (2) 若汽油机每秒对外做功20次,则汽油机飞轮的转速为r/min。
  3. (3) 小明同学阅读了某牌号汽车发动机的说明书后,画出了如图所示的汽油机的能量流程图。若汽车行驶时发动机产生的牵引力是1600N,发动机将获得的机械能用来推进汽车行驶的效率为80%.则该汽车燃烧10kg的汽油,能行驶的最大距离为。(汽油的热值为q=4.0×107J/kg)

某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为Scm2 , 一个冲程活塞在气缸中移动的距离是 Lmm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为 pPa,飞轮l min转动1800周,当汽油机满负荷工作时(不计摩擦),若1min 消耗汽油V L.汽油的密度ρ kg/m3 ; 汽油的热值为 qJ/kg.则一个做功冲程中燃气对活塞做的功;该汽油机的效率为
如图所示,是最新一款无人驾驶汽车原型图.汽车自动驾驶时使用雷达传感器,以及激光测距器来了解周围的交通状况.该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km时,消耗汽油1.5L .假设燃油完全燃烧,汽油机的效率为30% ,那么,在这段运动过程中, (汽油的密度为0.8×103kg/m3 ,汽油的热值为4.5×107 J/kg)求:

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  1. (1) 汽油完全燃烧放出的热量;
  2. (2) 汽车行驶时受到的阻力.
  3. (3) 汽车的输出功率.
采购员小明骑着摩托车外出采购食品。小明质量为70kg,摩托车质量为150kg(g=10N/kg)。
  1. (1) 小明买食品时,将摩托车停在超市门前的水平地面上,摩托车与地面接触面积为150cm2 , 求摩托车对地面的压强;
  2. (2) 采购食品后,小明将80kg的食品装上车,在限速为80km/h的水平路面上以72km/h的速度匀速行驶50s,行驶时受到的阻力为总重力的0.1倍,若消耗的汽油完全燃烧放出1×106J的热量,求摩托车发动机的实际输出功率和效率。
随着国民经济的发展,汽车已走进家庭.一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶100km,消耗汽油10 L.若这些汽油完全燃烧放出的热量有30%用来驱动汽车做有用功,( ),求:
  1. (1) 这些汽油完全燃烧放出的热量;
  2. (2) 这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的阻力.
小致同学探究物质的比热容时,用酒精灯给400g的水加热,完全燃烧了20g的酒精使水的温度从20℃升高到70℃。【酒精的热值q=3.0×107J/kg,水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)】

试求:

  1. (1) 完全燃烧20g酒精放出的热量。
  2. (2) 水吸收的热量。
  3. (3) 小致用酒精灯给水加热时的效率。
如下图所示,小明将气球吹大后,让气球自行飞出,若及时捡拾起气球,将会感觉到气球球身的温度和原来相比(选填“变高”“变低”或“没有变化”),此过程发生的能量转化与(选填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”)图中的能量转化是一致的。1min 内汽油机完成2400 个工作循环,飞轮的转速为r/s。汽油机完成一个工作循环时,需要吸入 2L 的燃料,其质量为kg,这些燃料完全燃烧放出的热量为J。若这些热量有 84% 被质量为 10kg 的水吸收,水的温度能够上升℃。(r燃料= 1.4kg/m3 , q燃料= 4.6 ´107 J/kg,c = 4.2 ´103 J/(kg ℃))

一四冲程汽油机的飞轮转数为3000r/min,那么1s内此汽油机完成的冲程数是(  )
A . 3000 B . 6000 C . 100 D . 50
汽车行驶在水平地面上,若汽油机飞轮的转速为20r/s,则在1min内汽油机完成个工作循环,在紧急刹车时,刹车片会发烫,这是通过的方式增加物体内能的。
汽油机是热机中的一种,如图所示,是汽油机的冲程仔细观察发现汽油机上有“1800r/min”字样,则它正常工作时,1秒钟对外做功次。

如图所示是一辆满载防疫物资的货车,质量为30t,静止时对水平地面的压强为3×105Pa。货车以15m/s的速度在平直公路上匀速行驶9km,消耗柴油10kg,发动机的输出功率为225kW。(g取10N/kg,柴油的热值q=4.0×107J/kg)求:

  1. (1) 货车车轮与水平地面接触的总面积是多少?
  2. (2) 货车受到的阻力是多少?
  3. (3) 货车发动机的效率是多少?
汽油机是热机的一种,请回答以下问题。

  1. (1) 图1中甲、乙是汽油机的其中两个冲程,则甲是冲程,乙是冲程(以上两空均选填“吸气”、“压缩”、“做功”或“排气”);
  2. (2) 做功冲程是把能转化成能,从而获得动力;
  3. (3) 图2是汽油机的能量流向图,其效率为×100%(用图中的符号表示);
  4. (4) 某汽车在水平路面上行驶,共消耗了0.5kg汽油。[汽油热值q=4.6×107J/kg,水的比热容]

    ①假如汽油完全燃烧,求释放的热量

    ②若其释放热量的20%被初温为20℃质量为100kg的水完全吸收,求水升高的温度是多少?(结果保留整数)

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