内容正文:
第3节 热机
1.人们发现内能可以用来做功,且制造出各种利用内能做功的机械——热机,下列这些机械中不属于热机的是( A )
A.电动机 B.柴油机
C.汽油机 D.蒸汽机
2.释放化学能的过程不断地发生在人体内,食物也是一种“燃料”。人体摄入的能量过多或过少,都有损于健康。某种巧克力的营养成分表上标有“每100克含能量2 361千焦”。下列选项中,与该标识的含义类似的是( C )
A. 热量 B. 内能
C. 热值 D. 比热容
3.下图是小普同学跟爷爷学习气功的四个基本动作。由此他联想到热机的四个冲程,以下与做功冲程最相似的是( C )
A.鼻孔吸气 B.气沉丹田
C.排山倒海 D.打完收工
4.在汽油机的做功冲程中,高温、高压的燃气推动活塞运动做功,则下列说法中正确的是( C )
A.燃气的内能减少,温度升高
B.燃气的内能增加,温度升高
C.燃气的内能减少,温度降低
D.燃气的内能增加,温度降低
5.热机包括内燃机、蒸汽机、汽轮机、燃气喷气发动机等。柴油机和汽油机都属于内燃机,下列关于热机的说法中正确的是( C )
A.汽油机顶部有喷油嘴,柴油机顶部有火花塞
B.柴油机在吸气冲程中将柴油和空气的混合气吸入汽缸
C.四冲程汽油机在工作过程中,进、排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程
D.在柴油机的压缩冲程中,机械能转化为柴油和空气混合物的内能
6.下图为内燃机的能量流向图,热机效率η等于( C )
A.×100%
B.×100%
C.×100%
D.×100%
7.一个成年人参加某次长跑,身体消耗的能量约为6.6×106焦,这些能量相当于完全燃烧0.55千克的干木柴释放的能量,则干木柴的热值为__1.2×107__焦/千克。如果用掉一部分干木柴,剩余干木柴的热值将__不变__(填“变大”“变小”或“不变”)。
8.如图所示,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。此过程与四冲程汽油机的__压缩__冲程的能量转化相同。某台汽油机飞轮的转速为2 400转/分,在1分钟内,汽油机完成__1__200__个工作循环。
9.关于运载火箭发射升空,下列说法正确的是( A )
A. 燃气的部分内能转化为箭身的机械能
B.燃气的全部内能转化为箭身的机械能
C.燃气的部分机械能转化为内能
D.燃气的全部机械能转化为内能
10.关于“热机”,下列说法中错误的是( A )
A. 通过技术改进,可以使热机的效率达到100%
B.减少城市“热岛效应”的措施之一就是倡导“绿色出行”
C.用水而不用其他循环物质降低热机的温度,主要是利用水的比热容较大的特性
D.热机将内能转化为机械能
11.单缸四冲程内燃机工作时,依靠飞轮惯性来完成的是( D )
A. 只有吸气和压缩冲程
B.只有吸气和排气冲程
C.只有压缩和排气冲程
D.有排气、压缩、吸气冲程
12.在下图所示的内燃机工作的一个循环中,其四个冲程的顺序应当是( A )
A.乙、甲、丁、丙
B.甲、乙、丙、丁
C.乙、丁、甲、丙
D.甲、乙、丁、丙
13.氢气的热值为1.4×108 J/kg,完全燃烧0.1 kg氢气可以放出__1.4×107__J的热量,这些热量可以使100 kg水温度从20 ℃升高到__53__℃。作为燃料,氢气燃烧后的生成物是水,和煤炭相比具有__无污染__的特点。
14.一台四冲程汽油机,转速为2 000 r/min,每次做功冲程对外做功为3 000 J,则10 min内汽油机对外做功为__3×107__J,这台汽油机的功率为__50__kW。
15.科学家发明了一种单缸六冲程内燃机,它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同,在第四冲程结束后,立刻向汽缸内喷水,水在高温汽缸内迅速__汽化__(填物态变化名称)成高温、高压水蒸气,推动活塞运动,为汽车提供动力,这一过程为第五冲程,相当于图中四冲程汽油机的__甲__(填序号),其主要的能量转化情况是__内能转化为机械能__。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,从而提高了热机的效率。
16.现代生活中最重要的交通运输工具——汽车,与我们的生活走得越来越近。某品牌四缸汽油发动机(四个汽缸的活塞连在一根轴上,飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功,其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排气),已知其飞轮的转速为每分钟5 000圈,单个汽缸的活塞面积是120 cm2,做功冲程中活塞移动的距离是20 cm,气体的平均压强是5×105 Pa。发动机的效率约为40%。求:
(1)气体每次膨胀对活塞做的功。
(2)这个汽车的发动机的功率。
解:(1)F=pS=5×105 Pa×120×10-4 m2=6 0