热机的效率 知识点题库

下列有助于提高热机效率的途径是(    )
A . 使燃料充分燃烧 B . 减少机械摩擦损失 C . 减少机械散热和废气带走热量 D . 使用热值高的燃料
随着经济水平的不断提高,小汽车越来越多地走进了我市普通家庭。下表为小军家小汽车的相关数据:

总质量:1600kg额定功率:100kW
车轮与地面的总接触面积:8.0×10-2m2水箱容量:5L
  1. (1) 汽车发动机是汽油机,从能源可否再生来看,汽油是 能源;发动机工作时, 冲程将内能转化为机械能。

  2. (2) 该车静止在水平地面上时,对地面的压强为多少Pa?(g=10N/kg)(c=4.2×103J/(kg℃))

  3. (3) 综合油耗表示以经济速度在相应路面上每行驶100km所消耗的燃油体积,是衡量汽车发动机效率的重要标志之一,假若该车在高速公路路面上以60kW的功率、100km/h的速度匀速行驶1 h,消耗汽油10L,求此时小汽车发动机的效率。(汽油密度ρ汽油=7.1×103kg/m3 . 汽油热值q汽油=4.6×107J/kg)

  4. (4) 结合生活经验和所学知识,请你就如何降低汽车油耗提一点建议。

如图所示,向右做直线运动的汽车,通过AB、BC、CD三段路程所用的时间都是0.4s,下列有关说法正确的是(  )

A . 汽车做的是匀速直线运动 B . 在此过程中汽车的牵引力等于摩擦阻力 C . 汽车的内燃机的效率能达到60% D . 汽车从A点运动到D点的平均速度是25m/s

如图所示是一辆质量为1.2t的小汽车,以72km/h速度在一段平直公路匀速行驶了1h,油耗为6kg,它所受的阻力是车重的0.1倍(假设汽油完全燃烧,热值q=4.6×107J/kg).


(1)这段时间内汽车牵引力做功?

(2)汽车发动机的效率是多少?

我国自主研制的某新型战斗机,具备超音速巡航、电磁隐身、超视距攻击等优异性能,该飞机最大起飞质量为37t,最大飞行高度达20000m,最大航行速度达2.5倍声速(合3060km/h),最大载油量为10t,飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系如表:

速度v(m/s)

100

200

300

400

500

阻力f/N

0.3×104

1.2×104

2.7×104

4.8×104

7.5×104

飞机使用的航空燃油的热值为5×107J/kg.求:

  1. (1) 飞机发动机完全燃烧10t燃油获得的能量是多少焦?
  2. (2) 当飞机以300m/s的速度巡航时,飞机发动机的输出功率是多少千瓦?
  3. (3) 若在飞机油箱中加满燃油,并且以500m/s的速度巡航时,飞机的最大航程约是2.6×103km,则飞机发动机的效率是多少?
某学习小组同学想研究酒精灯烧水时的热效率.他们用酒精灯给100g的水加热,经过一段时间测得水温升高了60℃、消耗了4.2g酒精.已知:水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),酒精的热值为3×107J/kg.求:
  1. (1) 此过程中水吸收的热量;
  2. (2) 4.2g酒精完全燃烧放出的热量;
  3. (3) 酒精灯烧水时的热效率.
电动自行车已成为大众化的一种交通工具.小强对家里的电动自行车进行了测试,他骑车在平直的路面上由静止开始运动,获得如图所示的速度v和牵引力F随时间t变化的关系图象.已知匀速行驶时,电动机输入电压48V,输入电流5A,由图可知,7~12s电动自行车牵引力F做的功是J,受到的摩擦力为N,电动自行车匀速行驶时的效率为%.

最新一款无人驾驶汽车。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,(已知:汽油的密度为0.8×103kg/m3 , 汽油的热值为4.5×107J/kg),求:
  1. (1) 该汽车发动机做的有用功是多少?
  2. (2) 该汽车的输出功率为多少?
全球汽车保有量在迅速增长,截至 2011 年,全球处于使用状态的汽车数量已突破10 亿辆。每辆汽车每年耗油 1.8t,汽车内燃机的效率平均值取 30%,这一效率的数值(填“高于”、“小于”或“等于”)普通的蒸气机。如果能把内燃机效率提 高 1%,全球每年可以节约t 燃油。(计算结果保留 1 位有效数字)
关于热机:

  1. (1) 汽油机吸气冲程吸入的是
  2. (2) 热机效率:热机用来做有用功的能量与燃料所释放的能量的比值。
  3. (3) 汽油在汽缸内燃烧时将能转化为能。如图所示是汽油机的冲程;若飞轮的转速为2400r/min,则在1min内汽油机完成个工作循环,对外做功次。
压路机又称压土机,是一种修路的设备。它以机械本身的重力作用,广泛用于高等级公路、铁路、机场跑道、大坝、体育场等大型工程项目的填方压实作业。


如图所示为某型号压路机,整机质量18t,行驶速度27 km/h,发动机功率110kW.已知柴油的热值g=4.3×107J/kg.请回答下列问题;

  1. (1) 压路机碾子质量很大是通过的方式来增大压强的;
  2. (2) 该压路机以27km/h的速度匀速通过150m的距离的过程所受的阻力多大?
  3. (3) 若该压路机柴油发动机的效率为40%,通过此段路程需要完全燃烧多少千克柴油?
体积为0.28m3、热值为3.6×107J/m3的煤气完全燃烧,若所放出热量的50%被温度为20℃、质量为30kg的水吸收,则水的末温是多少?[水的比热容是4.2×103J/(kg•℃)]
下列说法正确的是(   )
A . 内能小的物体可以向内能大的物体传递热量   B . “炙手可热”和“钻木取火”在表达改变内能方式上是相同的   C . 热机是利用燃料的化学能转化为机械能的装置   D . 将汽油机的气缸由钢铁改用铝合金可以提高热机的效率
现代的热机广泛使用在汽车、火车、轮船、飞机、火箭上。下列有关热机的说法正确的是(   )

①柴油机汽缸顶部是喷油嘴,吸气冲程吸入的是空气②热机的工作原理是将内能转化为机械能③内燃机压缩冲程时内能增大,温度升高④热机效率可以达到100%

A . ①②③ B . ②③④ C . ①③④ D . ①②④
热机效率是热机性能的重要指标,下列措施中不能提高热机效率的是(  )
A . 给机械部件经常涂润滑油,尽量减少摩擦 B . 提高热机的功率 C . 改善燃烧条件,使燃料燃烧更充分 D . 设计更先进的热机,充分利用尾气的能量
甲、乙两台热机,甲的效率比乙的低,其含义是(   )
A . 甲比乙做的有用功少 B . 甲比乙消耗的燃料多 C . 在做相同有用功的条件下,甲消耗的燃料多 D . 在做相同有用功的条件下,甲损失的能量少
用燃气灶烧水,使1 kg的水从20 ℃升高到70 ℃,燃气灶烧水的效率是50%,已知煤气的热值为4.2×107 J/kg。求:[水的比热容c=4.2×103 J/ (kg·℃)]
  1. (1) 水吸收的热量;
  2. (2) 煤气完全燃烧放出的热量;
  3. (3) 需要消耗煤气的质量。
中国渔政311船是目前我国吨位最大、设备最先进、航速最快的渔政执法船,主要担负起在我国南沙群岛和西沙群岛护渔护航的任务,并宣示中国对南海诸岛的主权。该船满载时的总质量为 , 最大航带可达 , 当船以最大航速巡航时受到的海水阻力为 . 求:
  1. (1) 满载时,该船受到的浮力;
  2. (2) 渔政船以最大航速巡航 , 推进力对船所做的功;
  3. (3) 若渔政船的燃油机动力系统效率为30%,渔政船以最大航速巡航至少需要燃烧的燃油质量。
如图所示的轮船,动力是由柴油机提供的,下列说法正确的是(   )

A . 柴油机利用水做冷却液是因为水蒸发吸热 B . 柴油机做功冲程中,内能转化为机械能 C . 柴油机是利用内能做功的机器 D . 柴油机效率高,是因为柴油的热值大
2021年5月22日,鹤壁第九届环淇河自行车赛激情开赛,结合所学物理知识我们知道,匀速转弯时运动员和自行车作为一个整体处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态;进入直线骑行,运动员需要逐渐切换到最高挡位,当运动员高速骑行时自行车的机械效率 (选填“大于”或“等于”或“小于”)100%。
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