内容正文:
14.1热机
一.基础过关
1.世界上很多发明都是受到生活现象的启发而萌生的创意,比如:蒸汽机和汽油机,它们工作时,能的转化过程是 内能转化为机械能 ,图中 乙 (选填“甲”或“乙”)是汽油机的工作原理图。一台四冲程内燃机飞轮转速为3600r/min,在1秒钟内内燃机的活塞做了 30 次功。
【答案】内能转化为机械能;乙;30
【解答】解:(1)蒸汽机和汽油机都属于热机,热机是将内能转化为机械能的机器;
由图甲可知,燃料燃烧,将燃料的化学能转化为水和水蒸气的内能,从玻璃管口喷出的水蒸气驱动叶轮转动,水蒸气会对叶轮做功,将水蒸气的内能转化为叶轮的机械能;此过程与蒸汽机的工作过程相似,反映了蒸汽机的工作原理。
在图乙中,火焰使上方空气温度升高、上升,热空气带动叶轮转动,内能转化为机械能;汽油机在做功冲程中,高温高压的燃气推动活塞做功,内能转化为机械能;所以图乙反映了汽油机的工作原理。
(2)四冲程内燃机飞轮转速为3600r/min=60r/s,即每秒钟飞轮转60圈;
因为飞轮每转2圈,对外做功1次,所以在1秒钟内做功的次数为=30次。
故答案为:内能转化为机械能;乙;30。
2.热机的种类很多,尽管它们在构造上各不相同,但都是把 内 能转化为 机械 能的机器,汽油机是最常见的热机,它的工作循环有四个冲程,它们分别是 吸气 、 压缩 、 做功 、 排气 。
【答案】内;机械;吸气;压缩;做功;排气
【解答】解:热机是把内能转化为机械能的装置,汽油机的四个冲程为吸气、压缩、做功和排气。
故答案为:内;机械;吸气;压缩;做功;排气。
3.四冲程内燃机的一个工作循环是由吸气冲程、 压缩 冲程、 做功 冲程和排气冲程这四个冲程组成的。在一个工作循环中,曲轴转动2周,燃气对活塞做功 1 次。在内燃机工作的四个冲程中,只有做功冲程对外做功,其他三个辅助冲程要靠飞轮的 惯性 来完成。
【答案】压缩;做功;1;惯性
【解答】解:四冲程内燃机的一个工作循环是由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成的;
在一个工作循环中,曲轴转动2周,燃气对活塞做功1次;
在内燃机工作的四个冲程中,只有做功冲程对外做功,其它冲程是靠飞轮的惯性来工作的。
故答案为:压缩;做功;1;惯性。
4.汽油机和柴油机有许多不同之处,主要表现在:
(1)构造不同:汽油机的汽缸顶部装有 火花塞 ,而柴油机的汽缸顶部装有 喷油嘴 ;
(2)燃料不同:汽油机使用的燃料是 汽油 ,而柴油机使用的燃料是 柴油 ;
(3)吸入物质不同:汽油机在吸气冲程吸入的是 汽油和空气 而柴油机在吸气冲程吸入的是 空气 ;
(4)点火方式不同:在压缩冲程末,汽油机汽缸内被压缩的混合气体温度虽然很高,但仍低于汽油的燃点,需由 火花塞 产生电火花来助燃,这种点火方式称为 点燃 式;而柴油机汽缸内的空气被压缩后温度已超过柴油的燃点,这时由 喷油嘴 喷进柴油,不用明火,柴油也会自动燃烧,这种点火方式称为 压燃 式。
【答案】(1)火花塞;喷油嘴;(2)汽油;柴油;(3)汽油和空气;空气;(4)火花塞;点燃;喷油嘴;压燃
【解答】解:(1)构造不同:汽油机的汽缸顶部装有火花塞,而柴油机的汽缸顶部装有喷油嘴;
(2)燃料不同:汽油机使用的燃料是汽油,而柴油机使用的燃料是柴油;
(3)吸入物质不同:汽油机在吸气冲程吸入的是汽油和空气,而柴油机在吸气冲程吸入的是空气;
(4)点火方式不同:在压缩冲程末,汽油机汽缸内被压缩的混合气体温度虽然很高,但仍低于汽油的燃点,需由火花塞产生电火花来助燃,这种点火方式称为点燃式;而柴油机汽缸内的空气被压缩后温度已超过柴油的燃点,这时由喷油嘴喷进柴油,不用明火,柴油也会自动燃烧,这种点火方式称为压燃式。
故答案为:(1)火花塞;喷油嘴;(2)汽油;柴油;(3)汽油和空气;空气;(4)火花塞;点燃;喷油嘴;压燃。
5.如图所示,某单缸四冲程汽油机正处于 压缩 冲程,此冲程将 机械 能转化为 内 能,接下来它应该处于 做功 冲程。若飞轮转速是1200r/min,则汽油机每秒钟完成 40 个冲程,做功 10 次,曲轴转动 20 转。
【答案】压缩;机械;内;做功;40;10;20
【解答】解:
由图知,两个气门都关闭,活塞向上运动,此冲程为压缩冲程,将机械能转化为内能;压缩冲程后紧接着为做功冲程;
内燃机完成1个工作循环,完成四个冲程,飞轮转2转,曲轴转2转,对外做功1次,1200r/min=20r/s,即每秒完成10个工作循环,完成40个冲程,对外做功10次,曲轴转20转。
故答案为:压缩;机械;内;做功;40;10;20。
二.选择题(共7小题)
6.摩托车上的热机工作时提供动力的是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
【答案】C
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