12.4 热机与社会发展（重难点专练）物理新教材沪粤版九年级上册

**基本信息** 以热机能量转化为主线，整合热机定义、内燃机冲程、效率计算及环保应用，通过对比表格与易错提醒构建解题方法体系，培养能量观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |热机及其能量转化|5题（选择/填空）|能量转化判断（化学能→内能→机械能）；热机种类辨析|从定义出发，建立能量转化模型，结合实验现象理解原理| |内燃机|5题（选择/计算）|冲程分析（气门状态+活塞方向+能量转化）；汽油机与柴油机对比|以构造为基础，通过四冲程工作循环理解机械运动与能量转化的关系| |热机效率与环境保护|5题（选择/计算）|效率计算（有用功/总功）；能量损失分析及改进途径|从能量利用角度延伸至环保，体现科学态度与社会责任|

12.2 热量与热值 ▌题型01 热机及其能量转化 1.【答案】C 2.【答案】化学 增大 热值 3.【答案】C 4.【答案】 D 5.【答案】A ▌题型02 内燃机 1.【答案】D 2.【答案】C 3.【答案】内 机械 乙 30 热传递 丙、甲、乙、丁 4.【答案】D 5.【答案】B ▌题型03 热机效率与环境保护 1.【答案】A 2.【答案】B 3.【答案】 做功 10 4.【答案】(1) (2)30% (3)45℃ 5.【答案】(1) (2) (3)①节约化石能源，缓解能源危机；②减少有害气体排放，降低环境污染（合理即可） 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 12.4 热机与社会发展 题型01 热机及其能量转化 题型02 内燃机 题型03 热机效率与环境保护 ▌题型01 热机及其能量转化 1.定义：利用燃料燃烧产生的 ___热量___ 来做功的机器，叫做热机。 2.能量转化： 燃料燃烧：化学能 ___内能___。 热机做功：___内能___ 机械能。 3.种类：蒸汽机、内燃机（汽油机、柴油机）、汽轮机、喷气发动机等。其中，___内燃机___ 是现代社会应用最广泛的热机。 1．如图所示，易拉罐中装有适量的水，用酒精灯加热，当有蒸汽喷出时，风车的扇叶就转动起来。下列说法正确的是（     ） A．易拉罐中水的内能增加是通过做功的方式实现的 B．酒精灯内的酒精减少会导致酒精的热值变小 C．推动扇叶转动的水蒸气的内能减小 D．推动扇叶转动的水蒸气的内能全部转化为扇叶的机械能 【答案】C 【详解】A．用酒精灯加热水，水吸收热量，是通过热传递的方式增加内能，故A错误； B．热值是燃料的特性，只与燃料种类有关，与质量无关，酒精减少热值不变，故B错误； C．水蒸气推动扇叶转动，水蒸气对扇叶做功，内能转化为机械能，水蒸气内能减小，故C正确； D．水蒸气推动扇叶转动时，部分内能散失到空气中，且存在摩擦，内能不可能全部转化为机械能，故D错误。 故选C。 2．我国在海南岛成功试射东风-31AG洲际导弹，导弹飞行过程中，燃料的____________能转化为导弹的机械能，导弹与空气摩擦导致内能____________（选填“增大”“减小”或“不变”）。该导弹使用了先进固体燃料，可判断出这种固体燃料的____________（选填“比热容”或“热值”）大。 【答案】 化学 增大 热值 【详解】燃料的化学能通过燃烧转化为内能，内能再转化为导弹的机械能；导弹与空气摩擦时克服摩擦做功，机械能转化为内能，故内能增大；导弹需要释放大量能量来获得足够的动力，相同质量的燃料，热值越大完全燃烧时放出的热量越多，因此导弹选用的固体燃料是利用了其热值大的特性。 3．如图甲所示，烧瓶内盛少量水，然后用气筒给瓶内打气，当瓶塞跳起来时，看到瓶内出现白雾。如图乙所示，给试管里的水加热，水沸腾后，瓶塞被迅速冲出试管口且试管口出现“白气”。根据实验现象推断，下列说法中错误的是（     ） A．甲图中打气过程的能量转化与热机压缩冲程能量转化相同 B．乙图中水蒸气推动试管塞过程的能量转化与热机做功冲程的能量转化相同 C．甲图瓶中的白雾是瓶内的空气遇冷液化形成的，乙图试管口“白气”是水蒸气液化形成的 D．甲图当瓶塞跳出和乙图瓶塞冲出试管口的过程中，烧瓶和试管内的气体的内能都在减小 【答案】C 【详解】A．甲图打气过程，活塞对气体做功，机械能转化为内能，与热机压缩冲程能量转化相同，故A正确； B．乙图水蒸气推动试管塞，气体对外做功，内能转化为机械能，与热机做功冲程能量转化相同，故B正确； C．甲图瓶中的白雾是瓶内的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，不是空气液化，故C错误； D．甲图瓶塞跳出和乙图瓶塞冲出过程中，气体对外做功，内能减小，故D正确。 本题要求选择错误的，故选C。 4．以下热机：①蒸汽机  ②汽油机  ③柴油机  目前技术来看，效率由高到低排列正确的是（     ） A．①②③ B．②③① C．③①② D．③②① 【答案】D 【详解】热机效率为有效利用的能量与燃料完全燃烧释放总能量的比值：③柴油机为压燃式，压缩程度高，燃料燃烧更充分，效率最高；②汽油机为点燃式，压缩程度低于柴油机，效率次之；①蒸汽机为外燃机，大量热量散失到外界，效率最低。 所以效率由高到低排列为③②①。 故选D。 5．近年来我国先进装备层出不穷，我们倍感自豪，如图所示装备的动力装置不是使用热机的是（　　） A．玉兔号月球车 B．福建号航母 C．歼20战机 D．长征五号火箭 【答案】A 【详解】A．玉兔号月球车是将电能转化为机械能，不是用热机来驱动的，故A符合题意； BCD．福建号航母、歼20战机、长征五号火箭都是将燃料燃烧释放的内能转化为机械能，属于热机，故BCD不符合题意。 故选A。 ▌题型02 内燃机 1. 汽油机的构造 主要部件包括：气缸、活塞、进气门、排气门、火花塞、曲轴、飞轮等。 顶端特征：汽油机顶部有 ___火花塞___；柴油机顶部有 ___喷油嘴___。 2. 四个冲程（工作循环） 一个工作循环包括四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。 冲程名称 进气门状态 排气门状态 活塞运动方向 能量转化 特点/作用 吸气冲程 开 关 向 ___下___ 无 吸入汽油和空气的混合物 压缩冲程 关 关 向 ___上___ ___化学能___ 内能 温度升高，压强增大 做功冲程 关 关 向 ___下___ 内能 ___机械能___ 高温高压燃气推动活塞做功 排气冲程 关 开 向 ___上___ 无 排出废气 易错提醒 在四个冲程中，只有 ___做功___ 冲程对外做功，其他三个冲程靠飞轮的 ___惯性___ 来完成。 一个工作循环中，活塞往复运动 ___2___ 次，曲轴转动 ___2___ 周，对外做功 ___1___ 次。 3.柴油机与汽油机的区别： 项目 汽油机 柴油机 燃料 汽油 柴油 构造 顶部有火花塞 顶部有喷油嘴 吸入物质 汽油和空气混合物 只有空气 点火方式 点燃式 压燃式 效率 较低 (20%-30%) 较高 (30%-45%) 应用 小汽车、摩托车 卡车、轮船、坦克 1．空气喷气发动机飞机只携带燃料，从外界空气中获得足够的氧来助燃。工作过程中，空气从进气口进入，被压缩机压缩后进入燃烧室和从喷雾器喷出的燃料混合，由火花塞点火燃烧，产生大量气体向后喷出，冲击燃气轮机叶轮转动，最后气体以极大的速度从尾部喷管喷出，使机身得到巨大的反冲推力向前飞行。下列有关说法中错误的是（     ） A．该发动机工作过程中，先将燃料的化学能转化为内能，然后再将其转化为机身的机械能 B．该发动机不能在大气层外工作 C．该发动机工作过程中，气体温度先升高再降低 D．该发动机点火方式与汽油机不相同 【答案】D 【详解】A．空气喷气发动机工作时，先将燃料的化学能转化为内能，然后再将其转化为机身的机械能，故A正确； B．空气喷气发动机工作时需要吸入空气，所以该发动机不能在大气层外工作，故B正确； C．空气喷气发动机工作时，吸入的空气先被加热，再对外做功，气体温度先升高再降低，故C正确； D．该发动机的点火方式是点燃式，与汽油机相同，故D错误。 本题选择说法错误的，故选D。 2．现代工程建设中大都采用如图所示的二氧化碳（）爆破技术，起爆前高压泵将气态压缩成液体后注入爆破筒内。爆破时电加热管通电发热，使筒内的液态迅速变为气体，高压气体从泄气孔中喷出，实施爆破。下列说法正确的是（     ） A．高压泵压缩气态，气体内能增大，温度降低 B．高压泵压缩的过程与汽油机的做功冲程类似 C．高压气体喷出时，内能减小，温度降低 D．爆破时能量转化与汽油机的压缩冲程相同 【答案】C 【详解】A．高压泵压缩气态时，是外界对气体做功，气体内能增大，温度会升高，故A错误； B．压缩的过程是机械能转化为内能，和汽油机的压缩冲程能量转化一致；而汽油机做功冲程是内能转化为机械能，故B错误； C．高压气体喷出时，气体对外做功，自身内能减小，温度降低，故C正确； D．爆破时，高压气体膨胀对外做功，是内能转化为机械能，和汽油机的做功冲程能量转化相同；汽油机压缩冲程是机械能转化为内能，故D错误。 故选 C。 3．世界上很多发明都是由生活现象启发而萌生的创意，如：蒸汽机和汽油机，它们工作时，由______能转化为______能，图1中______图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______次功，若做功冲程每次做功为500J，则汽油机的功率为______W；在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，这是通过______的方式减少汽缸内能。图2为汽油机的一个工作循环示意图，四个冲程正确的工作顺序是______。 【答案】 内 机械 乙 30 热传递 丙、甲、乙、丁 【详解】热机工作时将内能转化为机械能。因蒸汽机为外燃机、以水蒸气做功，汽油机为内燃机、以燃气直接做功，故图1中乙图是汽油机的工作原理图。 飞轮每秒转数为 。 四冲程内燃机飞轮每转2周对外做功1次，故1s内做功次数为次。 1s内汽油机做的总功为 汽油机的功率为 汽缸外的水套通过热传递的方式减少汽缸内能。 由气门开闭状态和活塞运动方向可知：丙为吸气冲程，甲为压缩冲程，乙为做功冲程，丁为排气冲程，故四个冲程的正确工作顺序为丙、甲、乙、丁。 4．对于单缸四冲程柴油机，下列说法正确的是（     ） A．吸气冲程，吸进气缸的是柴油和空气的混合物 B．若柴油未能完全燃烧，则其热值会变小 C．如果柴油机的飞轮转速为，则1s内该柴油机对外做功30次 D．无论如何改进柴油机，都无法使其效率达到100% 【答案】D 【详解】A. 柴油机吸气冲程吸入气缸的只有空气，柴油由喷油嘴在压缩冲程末喷入，故A错误； B. 热值是燃料的固有属性，仅与燃料种类有关，与燃烧是否充分无关，故B错误； C. 先求飞轮每秒转速，四冲程柴油机每2r对外做功1次，1s内做功次数次，不是30次，故C错误； D. 热机工作时必然存在废气散热、摩擦损耗等能量损失，效率不可能达到100%，故D正确。 故选D。 5．如图A是四冲程汽油机的工作示意图，如图B是我国古代曾发明的一种点火器，以牛角为套筒，把艾绒黏附在木质推杆前端。取火时一只手握住套筒，另一只手向内猛推推杆，推杆前端的艾绒就会被点燃。下列说法错误的是（    ） A．图A丁冲程中存在着化学能转化为内能的过程，甲、乙、丙冲程要消耗外部能量 B．图B把推杆推入牛角套筒内时能量转化过程与热机中的图丁冲程相同 C．做功冲程中，高温、高压燃气减少的内能绝大部分转化为机械能 D．汽油机和柴油机的构造类似，柴油机在压缩冲程中对气体的压缩程度更高 【答案】B 【详解】A．图A甲中两个气门关闭，活塞向上运动，机械能转化为内能，是压缩冲程；图A乙中进气门打开，活塞向下运动，是吸气冲程；图A丙中排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，图A丁中两个气门关闭，活塞向下运动，是做功冲程，高温气体燃烧，先将化学能转化为内能，再将内能转化为机械能，甲、乙、丙冲程靠飞轮惯性完成，故A正确，不符合题意； B．图B把推杆推入牛角套筒内时，套筒内的温度升高，内能增大，是由机械能转化为内能，能量转化过程与热机中的压缩冲程相同，即与图甲相同，故B错误，符合题意； C．做功冲程中，高温、高压燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，故C正确，不符合题意； D．汽油机和柴油机的构造类似，只是汽油机的气缸顶部是火花塞，柴油机的气缸顶部是喷油嘴，柴油机在压缩冲程中对气体的压缩程度更高，体积更小，内能更大，故D正确，不符合题意。 故选B。 ▌题型03 热机效率与环境保护 1.定义：用来做 __有用功____ 的那部分能量，与燃料 ___完全燃烧___ 放出的能量之比，叫做热机效率。 2.公式： 3.能量损失去向： ___废气___ 带走的能量最多（约30%-40%）。 气缸壁、散热器等散失的热量。 克服摩擦消耗的能量。 燃料燃烧不充分损失的能量。 4.提高热机效率的途径： 使燃料充分燃烧（如将煤磨成粉，改善通风条件）。 减少各种 ___摩擦___ （如加强润滑）。 设法利用 ___废气___ 的能量（如利用废气供暖）。 5.环境影响： 大气污染：排放二氧化碳（温室效应）、二氧化硫（酸雨）、氮氧化物、粉尘等。 噪声污染：发动机运转产生的噪声。 热污染：废热排放导致环境温度升高。 1．如图是某内燃机的能量流向图。下列有关说法正确的是（     ） A．③是废气带走的热量 B．该内燃机是在压缩冲程获得动力 C．该内燃机的效率为18% D．改进构造减小摩擦可提高③所占百分比 【答案】A 【详解】A．内燃机能量损失中废气带走的热量最多，图中③占比36%最大，故③是废气带走的热量，故A正确； B．内燃机在做功冲程获得动力，故B错误； C．该内燃机的效率，故C错误； D．改进构造减小摩擦可减小额外功，提高有用机械能占比，不能提高③所占百分比，故D错误。 故选A。 2．下列关于内燃机的说法正确的是（     ） A．内燃机的效率越低，则表示内燃机做功越慢 B．减少各部件间的摩擦提高内燃机的效率 C．在内燃机的能量损失中，废气带走的能量很少 D．随着技术的进步，内燃机的效率能达到100% 【答案】B 【详解】A．热机效率反映能量利用率，功率反映做功快慢，二者是完全不同的物理量，无必然联系，故A错误； B．减少各部件间的摩擦，可减少额外功消耗，有用功与总功的比值增大，可提高内燃机效率，故B正确； C．内燃机的能量损失中，废气带走的能量占比最大，故C错误； D．内燃机工作时不可避免存在摩擦损耗、热量散失、废气带走能量等，有用功始终小于总功，效率不可能达到100%，故D错误。 故选B。 3．四冲程汽油机中的__________冲程是提供动力的，已知该汽油机飞轮转速为，能量输出效率为20%，则该汽油机每秒钟对外做功__________次；若该发动机完全燃烧的汽油能够输出的有用功为__________。（汽油的热值为） 【答案】 做功 10 【详解】四冲程汽油机做功冲程，内能转化为机械能，对外提供动力； 飞轮每秒转速为 因四冲程汽油机飞轮每转动2周对外做功1次，故每秒对外做功10次。 汽油完全燃烧放出的总热量为 输出的有用功为 4．如图是一款自动驾驶汽车，该车依靠北斗卫星导航系统进行定位导航，若该车在一段平直公路上匀速行驶27km的过程中受到的平均阻力为103N，消耗汽油2kg。已知：汽油的热值为，。求： (1)汽车在该路段匀速行驶过程中发动机牵引力做的功； (2)该汽车发动机的热机效率； (3)假设该车在这次行驶过程中，发动机尾气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%，若这些能量全部被质量为200kg的水吸收，求水升高的温度。 【答案】(1) (2)30% (3)45℃ 【详解】（1）汽车匀速行驶， 汽车受到的牵引力与阻力是一对平衡力，则牵引力 汽车行驶的距离 发动机牵引力做的功为 （2）汽油完全燃烧放出的热量 汽车发动机的热机效率 （3）水吸收的热量 由得，水升高的温度 5．全球汽车保有量在迅速增长，截至2024年，全球处于使用状态的汽车数量已突破15亿辆。若每辆汽车每年耗油，汽车内燃机的效率平均值取29%。 (1)每辆汽车每年消耗的汽油完全燃烧放出的热量为多少？（ (2)如果能把内燃机效率提高1%，全球每年可以节约多少燃油？ (3)提高热机的效率具有哪些积极意义？（答出两条即可） 【答案】(1) (2) (3) ①节约化石能源，缓解能源危机；②减少有害气体排放，降低环境污染（合理即可） 【详解】（1）每辆汽车年耗汽油质量 汽油完全燃烧放出的热量为 （2）内燃机效率提升后，汽车做的有用功不变。对单辆车而言： 原来的有用功，效率提升后 此时满足，联立可得效率提升后单辆车所需燃油质量 单辆车年节约燃油质量 全球共15亿辆汽车，总节约燃油 （3）略 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 12.4 热机与社会发展 题型01 热机及其能量转化 题型02 内燃机 题型03 热机效率与环境保护 ▌题型01 热机及其能量转化 1.定义：利用燃料燃烧产生的 ___热量___ 来做功的机器，叫做热机。 2.能量转化： 燃料燃烧：化学能 ___内能___。 热机做功：___内能___ 机械能。 3.种类：蒸汽机、内燃机（汽油机、柴油机）、汽轮机、喷气发动机等。其中，___内燃机___ 是现代社会应用最广泛的热机。 1．如图所示，易拉罐中装有适量的水，用酒精灯加热，当有蒸汽喷出时，风车的扇叶就转动起来。下列说法正确的是（     ） A．易拉罐中水的内能增加是通过做功的方式实现的 B．酒精灯内的酒精减少会导致酒精的热值变小 C．推动扇叶转动的水蒸气的内能减小 D．推动扇叶转动的水蒸气的内能全部转化为扇叶的机械能 2．我国在海南岛成功试射东风-31AG洲际导弹，导弹飞行过程中，燃料的____________能转化为导弹的机械能，导弹与空气摩擦导致内能____________（选填“增大”“减小”或“不变”）。该导弹使用了先进固体燃料，可判断出这种固体燃料的____________（选填“比热容”或“热值”）大。 3．如图甲所示，烧瓶内盛少量水，然后用气筒给瓶内打气，当瓶塞跳起来时，看到瓶内出现白雾。如图乙所示，给试管里的水加热，水沸腾后，瓶塞被迅速冲出试管口且试管口出现“白气”。根据实验现象推断，下列说法中错误的是（     ） A．甲图中打气过程的能量转化与热机压缩冲程能量转化相同 B．乙图中水蒸气推动试管塞过程的能量转化与热机做功冲程的能量转化相同 C．甲图瓶中的白雾是瓶内的空气遇冷液化形成的，乙图试管口“白气”是水蒸气液化形成的 D．甲图当瓶塞跳出和乙图瓶塞冲出试管口的过程中，烧瓶和试管内的气体的内能都在减小 4．以下热机：①蒸汽机  ②汽油机  ③柴油机  目前技术来看，效率由高到低排列正确的是（     ） A．①②③ B．②③① C．③①② D．③②① 5．近年来我国先进装备层出不穷，我们倍感自豪，如图所示装备的动力装置不是使用热机的是（　　） A．玉兔号月球车 B．福建号航母 C．歼20战机 D．长征五号火箭 ▌题型02 内燃机 1. 汽油机的构造 主要部件包括：气缸、活塞、进气门、排气门、火花塞、曲轴、飞轮等。 顶端特征：汽油机顶部有 ___火花塞___；柴油机顶部有 ___喷油嘴___。 2. 四个冲程（工作循环） 一个工作循环包括四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。 冲程名称 进气门状态 排气门状态 活塞运动方向 能量转化 特点/作用 吸气冲程 开 关 向 ___下___ 无 吸入汽油和空气的混合物 压缩冲程 关 关 向 ___上___ ___化学能___ 内能 温度升高，压强增大 做功冲程 关 关 向 ___下___ 内能 ___机械能___ 高温高压燃气推动活塞做功 排气冲程 关 开 向 ___上___ 无 排出废气 易错提醒 在四个冲程中，只有 ___做功___ 冲程对外做功，其他三个冲程靠飞轮的 ___惯性___ 来完成。 一个工作循环中，活塞往复运动 ___2___ 次，曲轴转动 ___2___ 周，对外做功 ___1___ 次。 3.柴油机与汽油机的区别： 项目 汽油机 柴油机 燃料 汽油 柴油 构造 顶部有火花塞 顶部有喷油嘴 吸入物质 汽油和空气混合物 只有空气 点火方式 点燃式 压燃式 效率 较低 (20%-30%) 较高 (30%-45%) 应用 小汽车、摩托车 卡车、轮船、坦克 1．空气喷气发动机飞机只携带燃料，从外界空气中获得足够的氧来助燃。工作过程中，空气从进气口进入，被压缩机压缩后进入燃烧室和从喷雾器喷出的燃料混合，由火花塞点火燃烧，产生大量气体向后喷出，冲击燃气轮机叶轮转动，最后气体以极大的速度从尾部喷管喷出，使机身得到巨大的反冲推力向前飞行。下列有关说法中错误的是（     ） A．该发动机工作过程中，先将燃料的化学能转化为内能，然后再将其转化为机身的机械能 B．该发动机不能在大气层外工作 C．该发动机工作过程中，气体温度先升高再降低 D．该发动机点火方式与汽油机不相同 2．现代工程建设中大都采用如图所示的二氧化碳（）爆破技术，起爆前高压泵将气态压缩成液体后注入爆破筒内。爆破时电加热管通电发热，使筒内的液态迅速变为气体，高压气体从泄气孔中喷出，实施爆破。下列说法正确的是（     ） A．高压泵压缩气态，气体内能增大，温度降低 B．高压泵压缩的过程与汽油机的做功冲程类似 C．高压气体喷出时，内能减小，温度降低 D．爆破时能量转化与汽油机的压缩冲程相同 3．世界上很多发明都是由生活现象启发而萌生的创意，如：蒸汽机和汽油机，它们工作时，由______能转化为______能，图1中______图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______次功，若做功冲程每次做功为500J，则汽油机的功率为______W；在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，这是通过______的方式减少汽缸内能。图2为汽油机的一个工作循环示意图，四个冲程正确的工作顺序是______。 4．对于单缸四冲程柴油机，下列说法正确的是（     ） A．吸气冲程，吸进气缸的是柴油和空气的混合物 B．若柴油未能完全燃烧，则其热值会变小 C．如果柴油机的飞轮转速为，则1s内该柴油机对外做功30次 D．无论如何改进柴油机，都无法使其效率达到100% 5．如图A是四冲程汽油机的工作示意图，如图B是我国古代曾发明的一种点火器，以牛角为套筒，把艾绒黏附在木质推杆前端。取火时一只手握住套筒，另一只手向内猛推推杆，推杆前端的艾绒就会被点燃。下列说法错误的是（    ） A．图A丁冲程中存在着化学能转化为内能的过程，甲、乙、丙冲程要消耗外部能量 B．图B把推杆推入牛角套筒内时能量转化过程与热机中的图丁冲程相同 C．做功冲程中，高温、高压燃气减少的内能绝大部分转化为机械能 D．汽油机和柴油机的构造类似，柴油机在压缩冲程中对气体的压缩程度更高 ▌题型03 热机效率与环境保护 1.定义：用来做 __有用功____ 的那部分能量，与燃料 ___完全燃烧___ 放出的能量之比，叫做热机效率。 2.公式： 3.能量损失去向： ___废气___ 带走的能量最多（约30%-40%）。 气缸壁、散热器等散失的热量。 克服摩擦消耗的能量。 燃料燃烧不充分损失的能量。 4.提高热机效率的途径： 使燃料充分燃烧（如将煤磨成粉，改善通风条件）。 减少各种 ___摩擦___ （如加强润滑）。 设法利用 ___废气___ 的能量（如利用废气供暖）。 5.环境影响： 大气污染：排放二氧化碳（温室效应）、二氧化硫（酸雨）、氮氧化物、粉尘等。 噪声污染：发动机运转产生的噪声。 热污染：废热排放导致环境温度升高。 1．如图是某内燃机的能量流向图。下列有关说法正确的是（     ） A．③是废气带走的热量 B．该内燃机是在压缩冲程获得动力 C．该内燃机的效率为18% D．改进构造减小摩擦可提高③所占百分比 2．下列关于内燃机的说法正确的是（     ） A．内燃机的效率越低，则表示内燃机做功越慢 B．减少各部件间的摩擦提高内燃机的效率 C．在内燃机的能量损失中，废气带走的能量很少 D．随着技术的进步，内燃机的效率能达到100% 3．四冲程汽油机中的__________冲程是提供动力的，已知该汽油机飞轮转速为，能量输出效率为20%，则该汽油机每秒钟对外做功__________次；若该发动机完全燃烧的汽油能够输出的有用功为__________。（汽油的热值为） 4．如图是一款自动驾驶汽车，该车依靠北斗卫星导航系统进行定位导航，若该车在一段平直公路上匀速行驶27km的过程中受到的平均阻力为103N，消耗汽油2kg。已知：汽油的热值为，。求： (1)汽车在该路段匀速行驶过程中发动机牵引力做的功； (2)该汽车发动机的热机效率； (3)假设该车在这次行驶过程中，发动机尾气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%，若这些能量全部被质量为200kg的水吸收，求水升高的温度。 5．全球汽车保有量在迅速增长，截至2024年，全球处于使用状态的汽车数量已突破15亿辆。若每辆汽车每年耗油，汽车内燃机的效率平均值取29%。 (1)每辆汽车每年消耗的汽油完全燃烧放出的热量为多少？（ (2)如果能把内燃机效率提高1%，全球每年可以节约多少燃油？ (3)提高热机的效率具有哪些积极意义？（答出两条即可） 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $