改变世界的热机

1、改变世界的热机一、知识要点：1.热机是把_转化成机械能的机械，最常见的是_。2.内燃机的四个冲程分别是_、_、_、_，常见的内燃机有_和_。3.热机的效率是_，热机功率是_ 。二、难点解析：1.理解热机：.热机是把内能转化成机械能的机械；.热机的工作过程可以概括为：燃料的化学能转化为内能，再转化为机械能。【例1】瓦特在前人的基础上改良了蒸汽机。下列有关蒸汽机的说法中，错误的是（ ）A. 很早以前，就有人设想将蒸汽作为动力使用；B. 瓦特改进、完善了蒸汽机，发明了冷凝剂、蒸汽机缸等部件；C. 瓦特研制的蒸汽机能适用不同工厂的需要，被称为“万能蒸汽机”；D. 蒸汽机工作时将机械能转化为内能；【例2

2、】下列装置中，将内能转化为机械能的是（ ）A.热机；B.发电机；C.电动机；D.电吹风机。2.内燃机的四个冲程：进气门排气门活塞运动曲轴运动能量转化吸气冲程半周压缩冲程半周机械能->内能做功冲程半周内能->机械能排气冲程半周联系.每个工作循环飞轮转 ，完成 做功冲程；.在一个工作循环中，只有第三个冲程燃气对外做功，其他三个辅助冲程不但不做功，还要消耗机械能；.第三冲程为其他三个冲程提供能量，其他三个冲程为第三冲程做功提供基础；.飞轮具有惯性，完成除做功冲程外的其他三个冲程。特别留意：四冲程汽油机一个工作循环是由四个冲程组成，活塞往复两次，曲轴转动两周，对外做功一次。【例3】汽油机的

3、一个工作循环由四个冲程组成，如图表示的是其中的_冲程。在压缩冲程中，是通过  方式增加气体内能的。为了降低汽缸体的温度，汽缸外有一个水箱，使汽缸被水包围着，用水来降低汽缸体的温度是因为水的        。【变式1】如图7所示是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，其中属于做功冲程的是（ ）【变式2】在做功冲程中，汽油机燃气的压强可达 ，柴油机燃气的压强可达 ，如果汽油机和柴油机的活塞面积、活塞运动的距离都相同，则在一个做功冲程中柴油机与汽油机做功之比是（ ）A.1:2；B.2:1；C.1:1；D.4:1。【例4】一台单缸柴油机

4、，飞轮每分钟转 1800转，那么，1s内柴油机对外做功的次数是（ ）A.1800次；B.900次；C.60次；D.15次。【练习3】一台单缸四冲程汽油机飞轮转速是1200r/min，则此汽油机1s内做功的次数和完成的冲程是（ ）A.10次，40个冲程； B.40次，80个冲程；C.20次，40个冲程； D.80次，80个冲程。3.理解热机效率：.热机中，用来做有用功的那部分热量与燃料完全燃烧所放出的热量之比，叫做热机的效率：.热机效率是一个比值，并且比值总小于1，没有单位。【例5】一台柴油机，柴油完全燃烧放出8×107J的热量，损失了4.8×107J的热量，柴油机的效率是（

5、 ）A.30%；B.40%； C.42%； D.48%。【变式4】甲汽油机的效率比乙汽油机的效率大，这说明了（ ）A.甲的功率一定比乙的大； B.乙用的燃料一定比甲的省；C.甲把热能转化为机械能的百分比一定比乙大； D.相同时间内，甲做的功一定比乙做的功多。【变式5】一辆汽车的发动机输出功率为66.13kW，每小时耗柴油14kg，则该汽车发动机的效率是多少？（柴油的燃烧值为4.3107J/kg）【变式6】（2011 山东聊城）用天然气灶烧水，燃料0.5m3的天然气，使100kg的水从20升高到70。已知水的比热容c4.2×103J（kg·），天然气的热值q7.0×

6、107J/m3。求：来源:中（1）0.5m3的天然气完全燃料放出的热量Q放。（2）水吸收的热量Q吸。（3）燃气灶的效率。【变式6】（2011安徽）随着人们生活水平的日益提高，小汽车越来越多地走进了百姓人家。一辆使用汽油为燃料的小汽车，以72kmh的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为20 kW。若小汽车行驶的距离为100km，汽油的热值g=46×107Jkg，小汽车发动机的效率为25。求小汽车在这段路程中： (1)运动的时间；(2)发动机所做的功；(3)消耗汽油的质量。【例6】（第七届全国竞赛）国产165型单缸四冲程汽油机的汽缸直径为65mm，活塞冲程长55mm，满负荷工作

7、时做功冲程燃气的平均压强为9.58×lO5Pa,飞轮lmin转动1500转，当汽油机满负荷工作时，求：(1)求这种汽油机满负荷时做功的功率；(不计摩擦损失)(2)如果满负荷工作时每分钟消耗15g汽油，这种汽油机把内能转化为机械能的效率是多少？（汽油的热值为4.6107J/kg）三、即学即练：1.内能的重要应用：一是可以用它          ，二是可以用它            

8、; 。 2.（2010 遵义）在我国实施的“西气东输”工程中，西部地区的天然气被送到缺乏源的东部地区。天然气与煤相比，从热学角度分析它突出的优点是    ；从环保角度分析它突出的优点是 (天然气、煤的热值分别是1.14×108J/kg、3×107Jkg)。3.常见的内燃机有        和      两种。四冲程内燃机的一个工作循环是由        &#

9、160; 、           、            和            四个冲程组成的。在一个工作循环中，曲轴转动       周，燃气对活塞做功     

10、  次。 4.航天工业中的火箭是用液态氢作为燃料的，因为液态氢具有的优点是（    ）A.比气态氢易燃烧； B.传热本领较小；C.热值较大；D.热膨胀较小。5.（2010 上海）四冲程汽油机在工作过程中，将燃气的内能转化为机械能的冲程是（   ）A.吸气冲程；B.压缩冲程；C.做功冲程；D.排气冲程。 6.一台内燃机运行时各种消耗大致为：气缸散热损失占25%，废气带走的能量占30%，摩擦等机械损耗占10%，则它的机械效率为 。 7.美国大众科学杂志评出年度奇思妙想十大发明，其中最引人注意的是“六冲程引擎”，这种引擎在完成四冲

11、程工作后，会把水注入汽缸，使水瞬间变成水蒸气，从而带动活塞运动，产生第五冲程，为汽车提供动力。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。其中第五冲程相当于四冲程内燃机的 冲程，请你指出该“六冲程引擎”的一个优点： 。 8.木炭的热值是3.4×107J/kg，完全燃烧1kg木炭所放出的热量都用来做功，可使质量是1t的物体匀速升高（g取10N/kg）（ ）A.3.4×107m；B.3.4×104m；C.3.4×103m；D.无法确定。9.一台四冲程内燃机飞轮转速为1800rmin，它1 s完成了（ ）   A.30个冲程，做了

12、30冲功；B.60个冲程，做了60次功；C.120个冲程，做了30次功；D.60个冲程，做了15次功。10.柴油机甲的功率是乙的15倍，甲的效率为20，乙的效率为25，那么甲与乙每小时消耗的油量之比为（ ）A.15:8；B.6:5；C.5:6；D.8:15。  11.一单缸汽油机的飞轮的转速为每分钟为600转，设做功冲程中燃气对活塞的压强为p=5×103Pa不变，做功冲程中活塞移动的距离为L0.2m，活塞的面积S100cm2，求汽油机的效率。12.能量可以相互转化.将图中各能量之间转化的实例根据例(1)的形式将其他空填完整：(1)钻木取火.(2)_.(3)_.(4

13、)_.(5)_.(6)_.(7)_. 13.用来烧水的铝壶底上，有几个凹凸不平的圆圈，利用所学的物理知识，猜想一下有什么作用？14.如图所示，在试管中装一些水，用软木塞塞住，拿酒精灯加热，使水沸腾，水蒸气把木塞冲出去，从能量的转化和转移的角度看：酒精燃烧，酒精的 能转化为内能，通过 方式传给 和 ，它们吸热，内能增加， 对木塞做功将自身的内能转化为木塞的 。15.自制家用太阳能热水器的效率在夏天可达50%，已知在地球表面，晴天时垂直于太阳光的表面接收到的热辐射为1.26×103J/(m2·s) ，如果晒水箱内有水40kg，晒水箱接收阳光垂直照射的面积始终是1.5m2，计算要

14、使水温上升30，需要多长时间？【2011中考对接】1（2010年湖南湘潭）右图是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（ ） A压缩冲程，将化学能转化成内能 B压缩冲程，将机械能转化成内能 C做功冲程，将内能转化 成机械能 D做功冲程，将机械能转化成内能2(2010湖北宜昌)摩托车上的热机工作时提供动力的冲程是（ ）A吸气冲程  B压缩冲程  C做功冲程  D排气冲程3（2011广安）下列说法中错误的是 ( )A水沸腾后继续加热，水的温度会升高 B能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生C热机的做功冲程是将内能转化为机械能D扩散现象说明：一切物质的分子都在不停地做无规则运动4

15、（2011陕西）双燃料汽车以天然气或汽油作为燃料，以下说法正确的是（ ）A燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多B以天然气为燃料，汽车发动机的效率可以达到100%C在压缩冲程中，燃料混合物的温度升高，内能增大D汽油与天然气相比，燃烧时汽油对环境的污染较小5（2011山西）用酒精灯给试管加热，如图所示，试管口软木塞冲出的过程中，下列说法正确的是 ( ) A水蒸气对软木塞做功，水蒸气内能增大B水蒸气的内能转化为软木塞的机械能C能量的转化与热机压缩冲程能量转化相同D试管口的"白气"是水蒸气汽化形成的6（2011潍坊）下列说法，正确的是（ ）A橡皮筋被拉长后，分子之间只有引力B建筑工

16、地上，汽车驶过时尘土飞扬，这是一种扩散现象C用锯锯木头，锯条发热这是通过做功改变物体的内能D四冲程汽油机的做功冲程使汽车获得动力7（2011大连）一杯开水经过一段时间后，变为一杯常温的水，则（ ）A水的内能变小 B水分子平均动能变小C水分子平均速度变大 D水的比热容变小8（2011达州）下列有关热的说法正确的是（ ）A晶体在熔化过程中温度不变，内能也不变 B内燃机的压缩冲程，主要是用热传递的方法增加了气缸内的物质的内能 C用水作汽车冷却液，是因为水的比热容大 D柴油机的效率比汽油机的效率高，是因为柴油的热值比汽油的热值大9（2011重庆市）下列现象与物理知识相对应的是（ ）A深秋早晨的雾液化B

17、磁铁能吸引大头针分子间存在引力来源:中.教.网zC灰尘在空中飞舞分子在永不停息地运动D冬季人们常用热水袋取暖做功改变物体内能10（2011南京）小明根据所学的物理知识并结合下列表格中的数据，得出以下四个结论，其中正确的是( ) A寒冬季节盛有水的水缸放在室外不可能破裂B标准大气压下，铝在660时一定处于固液共存状态C体积相等的铁球和铝球，如果它们的质量相等，铁球可能是实心的D质量试题相等的实心铁块和实心铝块，升高相同的温度，铝块吸收的热量较多11（2011扬州）太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息太阳照射时间h装水量 Kg吸热板面积m

18、2水升高的温度水的比热容J(kg)1太阳辐射功率J(m2 h)1101002.5504.2×1031. 68×106其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m2面积上的太阳能求：(1)水在10h内吸收的热量； (2)如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少m3的天然气；（天然气的热值为8.4×l07Jm3，天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收） (3)该太阳能热水器的能量转化效率【直升竞赛】1.（07成外）通过学习内能、热机的知识，可知（ ）A.物体运动的动能与所有分子势能的总和，叫做物体的内能；B.改变物体内能的方式有两种：做功和热传递；C.在热机的一个工作循环中，燃气做功四次；D.在做功的冲程中，是内能转化为机械能。（蚌埠二中直升）一台效率为40%的柴油机，当输出344×107J有用功时，消耗的柴油质量是多少？（柴油的热值是43×107J/kg） （ ）A0.8kgB2kg C0.32kgD2.8kg（第十七届全