热机专题(中考科学经典习题,难度较大,含答案).doc

热机专题热机专题额定功率100kw额定转速5000r/min排气量1.8L压缩比10：1空燃比14：1无铅汽油93#1、（2011河西区一模）如图所示是四冲程汽油机的剖面图发动机的每一个工作循环曲轴转动2周表中所示的是某品牌轿车汽油发动机的部分参数其中“额定功率”是发动机工作时的最大输出功率“额定转速”是对应额定功率下发动机曲轴的转速“排气量”是发动机气缸的工作容积，是指所有气缸内活塞从下止点到达上止点所扫过的容积之和“压缩比”即气缸总容积（燃烧室容积与排气量之和）与燃烧室容积的比值“空燃比”即混合气中空气和汽油的质量比已知发动机在额定功率时汽油和空气混合物的密度为1.35kg/m3，93#汽油的热值为4.6x107J/kg，1L=10-3m3（1）汽油机是将_能转化为_能的机器；（2）请你根据提供的数据计算这台发动机以额定功率行驶时：（设在排气冲程中将所有废气排出气缸）1min内发动机做的有用功；一个工作循环吸入汽油和空气混合物的体积；1min吸入汽油的质量；热机的效率（保留2位有效数字）2、（2014工业园区模拟）发动机是汽车的核心部件，现代汽车主要分汽油与柴油两类发动机，其中汽油发动机提供动力的是内燃机的气缸某台以汽油为燃料的汽车，发动机内有四个气缸，其相关数据如表所示：1min内完成的工作循环2600次93号汽油气缸内汽油和空气的混合密度1.35Kg/m3排气量1.8L汽油热值4.6107（J/Kg）发动机最大功率75KW空燃比14：1（1）内燃机一个工作循环包括四个冲程，一个气缸正常工作四个冲程的先后顺序是_（对甲、乙、丙、丁重新排序），_图所示冲程中内燃机给汽车提供动力；（2）汽车的排气量是指发动机气缸的总工作容积空燃比指汽缸内空气和燃油的质量比，当汽车以l00Km/h的速度匀速行驶时，发动机的输出功率最大，根据表中数据可求得此时汽车发动机的效率为_%（计算结果保留一位小数）3、若某型号单缸四冲程汽油机的活塞面积取S=3.010-3m2，活塞冲程长度为L=0.06m，某种工作状态下做功冲程燃气的平均压强为p=1.0106Pa，活塞以n=1500r/min作往复运动，汽油机往复运动两次，对外做功一次（1）汽油机在做功冲程中燃气对活塞的平均压力是多少？（2）汽油机在此工作状态下燃气每分钟对活塞做的功是多少？（3）汽油机在此工作状态下做功的平均功率是多少？（4）如果此工作状态下每分钟消耗20g汽油，那么可放出多少热量？（5）汽油机把内能转化为机械能的效率是多少？（q汽=4.6107J/kg、不计摩擦）4如图为四缸发动机工作原理：内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸做功过程错开，在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做吸气、压缩和排气工作 (1)发动机在做功冲程里，高温、高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功，同时将 能转化为 能排量2.0L输出功率120kW转速6000r/min(2)有一台四缸发动机，其主要技术指标如下表所示其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离(既冲程长)转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数该发动机在1s内做功 J，单缸排量V= L 在每个做功冲程里，发动机做功W= J (3)在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为W=pV，式中p表示燃气对活塞的压强，则p= Pa(1L=103m3) (4)如图为发动机在做功冲程中的示意图下面给出了公式W=pV的证明，请将推过程补充完整(要求各表达式均用S、或p表示)：设活塞的面积为S，冲程长为，燃气对活塞的压强为p，则燃气对活塞的压力F= ，燃气对活塞所做的功W= ，又根据数学知识可知发动机的单缸排量V= ，故W=pV排量2.0L输出功率120kW转速6000rmin电动机是一种使用广泛的动力机械，从能量转化的角度看，它主要是把电能转化为机械能，还有一部分在线圈中以热量的形式散失掉现有一台电动机，当电动机两端加220V电压时，通过电动机线圈的电流为50A问： (1)每分钟该电动机消耗的电能是多少? (2)已知电流通过导体产生的热量Q=I2Rt(其中I、R和t分别表示通过导体的电流、导体的电阻和通电时间)，若该电动机线圈的电阻是04，则线圈每分钟产生多少热量?(3)这台电动机每分钟所做的机械功是多少?热机专题答案第一题第二题（1）W=Pt=75000W60s=4.5106J；（2）乙甲丁丙其中做功冲程内燃机给汽车提供动力（3）做一次功燃气的质量：m燃气=v=1.35kg/m3210-3m3=2.710-3kg，因为空燃比是14：1，所以做一次功消耗的汽油质量：