内容正文:
14.1 热 机
解题要点梳理:
1.热机包括了蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机,其中内燃机包括了汽油机和柴油机。
2.内燃机四个冲程:
吸气冲程(进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动)
压缩冲程(进气门关闭,排气门关闭,活塞向上运动)
做功冲程(进气门关闭,排气门关闭,活塞向下运动,有火花/燃烧)
排气冲程(进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动)
3.汽油机和柴油机的主要区别:
①汽油机气缸顶有火花塞,而柴油机气缸顶部有喷油嘴。
②汽油机吸入汽油和空气的混合气体,柴油机只吸进空气。
③汽油机属点燃式点火,柴油机属压燃式点火。
4.热机(单缸)一个工作循环包括4个冲程,活塞往复运动2次,曲轴转动2周,对外做功1次。
基础巩固
1.(2022·山东滨州·一模)(多选)热现象与我们的生活息息相关。下列说法中正确的是( )
A.内燃机的做功冲程是将内能转化为机械能
B.物体吸收热量,温度一定升高
C.高压锅是利用增大锅内气压来升高液体沸点工作的
D.不敢大口喝热气腾腾的汤,是因为汤含有的热量较多
2.(2022·山东济南·一模)2022春节期间,济南市全域全时段禁售、禁燃、禁放烟花爆竹。燃放鞭炮实质上是鞭炮内的化学物质发生爆燃,产生高压燃气瞬间冲破鞭炮的过程。这个过程和热机哪个工作冲程的原理相似( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
3.(2022·上海市张江集团中学八年级期末)如图所示是内燃机工作中的一个冲程,下列描述正确的是( )
A.压缩冲程,内能转化为机械能
B.压缩冲程,机械能转化为内能
C.做功冲程,机械能转化为内能
D.做功冲程,内能转化为机械能
4.(2022·全国·九年级课时练习)关于汽油机和柴油机的区别,下列说法中你认为不妥的是( )
A.柴油机比汽油机费用低廉,但比较笨重
B.柴油机吸入汽缸的是空气,汽油机吸入汽缸的是汽油和空气的混合物
C.汽油机的汽缸顶部有喷油嘴,柴油机的顶部有火花塞
D.在做功冲程中,柴油机的点火方式是压燃式,汽油机的点火方式是点燃式
5.(2022·天津·模拟预测)如图是四冲程汽油机工作原理示意图,下列说法正确的是( )
A.甲图是吸气冲程,吸入汽缸的物质是汽油
B.乙图冲程是通过做功使燃料混合物内能增加
C.丙图冲程中,燃气的内能增加、温度升高
D.甲、丙、丁是辅助冲程,靠飞轮惯性完成
6.(2021·河南商丘·九年级期中)如图所示是某汽车发动机的做功冲程的示意图。在活塞向下运动的过程中,汽缸内气体的( )
A. 温度保持不变
B.分子热运动加快
C.一部分内能转化为活塞的机械能
D.全部内能转化为活塞的机械能
7.(2022·全国·九年级课时练习)如图所示为四冲程汽油机的_________冲程,在该冲程中,气缸内气体的内能_________;汽油机以水为冷却剂,是因为水具有较大的_________(选填“热值”、“密度”或“比热容”)。
8.(2022·广东韶关·九年级期末)阅读材料,回答问题。
从火车到火箭
生产的发展需要强大的动力。17世纪,人类发明了热机。最早的热机是蒸汽机,在锅炉里把水烧成水蒸气,水蒸气在汽缸里推动活塞做功。原始的蒸汽机不便于使用交通运输的发展迫切需要轻便的热机。于是,内燃机应运而生,内燃机分为汽油机、柴油机两大类。汽油机是1876年发明的,柴油机是1892年发明的。内燃机行驶时不需要携带很多的水和煤,不但轻便,效率也提高了……
早期的飞机是由内燃机提供动力的。从上世纪40年代开始,飞机上越来越多的使用喷气发动机,它向后高速喷出气体,从而获得前进的动力。在功率相同时,喷气发动机比内燃机更轻便……
热机的效率是热机问世以来科学家、发明家和工程师们一直研究的重要问题。现在的内燃机和喷气机跟最初的蒸汽机相比,效率虽然提高了很多,但从节约能源的要求来看,热机的效率还不能令人满意。最好的空气喷气发动机,在比较理想的情况下其效率也只有60%,应用最广的内燃机,其效率只能达到40%,大部分能量被浪费掉了。
根据材料内容,回答下列问题:
(1)在功率相同时,蒸汽机、内燃机、喷气发动机的重力依次 ___________(填“增大”或“减小”);
(2)在结构上汽油机的顶部是火花塞,柴油机的顶部是 ___________;
(3)汽油机工作过程中燃料的 ___________能先转化为 ___________再转化为 ___________;
(4)你认为下列提高热机效率的途径中说法错误的是 ___________;
A.尽量使燃料充分燃烧 B.尽量减少输出功率
C.尽量减少摩擦 D.尽量减少热量损失
(5)火箭一般选用热值 ___________(填“较大”或“较小”)的燃料;
(6)最早的热机是蒸汽