热机与热机效率一对一讲义

1、热机与热机效率1、热值的定义燃料燃烧，使燃料的化学能转化为内能。定义：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值。用符号q表示。单位：固体燃料的热值的单位是焦耳每千克（J/kg）、气体燃料的热值的单位是焦耳每立方米（J/m3）。2、热值的理解热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧等无关。物理意义：酒精的热值是3.0107J/kg，它表示：1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0107J。煤气的热值是3.9107J/m3，它表示：1m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9107J。3、燃料完全燃烧时放出的热量公式Q = qm Q = qvQ表示热量（焦

2、耳J），q表示热值（焦耳每千克J/kg），m表示燃料质量（千克kg）, v表示燃料体积（立方米m3）4、热机的定义和种类：定义：热机是利用内能来做功，把内能转化为机械能的机器。种类：蒸汽机、内燃机（汽油机和柴油机）、汽轮机、喷气发动机等5、内燃机：一个冲程：内燃机活塞在汽缸内往复运动时，从气缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。在单缸四冲程内燃机中，吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环，每个工作循环曲轴转2周，活塞上下往复2次，做功1次。在这四个冲程中只有做功冲程是燃气对活塞做功，而其它三个冲程（吸气冲程、压缩冲程和排气冲程）是依靠飞轮的惯性来完成的。压缩冲程将机械能转化为内能。做

3、功冲程是由内能转化为机械能。 汽油机工作过程：柴油机工作过程：6、四冲程内燃机包括四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。四冲程汽油机的一个完整周期冲程名称过程描述标志能量转换吸气冲程活塞由上向下运动，将预先混合好的空气和燃油的混合气体吸进气缸。进气阀门打开压缩冲程活塞由上向下运动，压缩汽缸内的混合气体，使混合气体的温度升高两个阀门都关闭。活塞向上运动机械能转化为内能做功冲程火花塞点火使混合气体燃烧，产生爆炸气压，从而推动活塞由上向下运动，向外做功两个阀门都关闭，且活塞向下运动火花塞点火内能转化为机械能排气冲程活塞由下向上运动，将汽缸废气排出排气阀门打开7、汽油机和柴油机的比较： 汽

4、油机柴油机不同点构造：顶部有一个火花塞。顶部有一个喷油嘴。吸气冲程吸入汽油与空气的混合气体吸入空气点燃方式点燃式压燃式效率低高应用小型汽车、摩托车载重汽车、大型拖拉机相同点冲程：活塞在往复运动中从汽缸的一端运动到另一端。一个工作循环活塞往复运动2次，曲轴和飞轮转动2周，经历四个冲程，做功1次。汽油机的气缸顶部是火花塞；柴油机的气缸顶部是喷油嘴。汽油机吸气冲程吸入气缸的是汽油和空气组成的燃料混合物；柴油机吸气冲程吸入气缸的是空气。汽油机做功冲程的点火方式是点燃式；柴油机做功冲程的点火方式是压燃式。柴油机比汽油及效率高，比较经济，但笨重。汽油机和柴油机在运转之前都要靠外力辅助启动。8、热机效率的定

5、义热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫9、热机的效率的理解：热机的效率是热机性能的一个重要标志，与热机的功率无关。公式： Q总=Q有用 Q有用= Q总由于热机在工作过程中总有能量损失，所以热机的效率总小于1。热机能量损失的主要途径：废气内能、散热损失、机器损失。提高热机效率的途径： 使燃料充分燃烧，尽量减小各种热量损失； 机件间保持良好的润滑，减小摩擦。在热机的各种能量损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。常见热机的效率：蒸汽机6%15%、汽油机20%30%、柴油机30%45% 内燃机的效率比蒸汽机高，柴油机的效率比汽油机高。10、提高热

6、机效率的途径：提高燃料的利用率； 减少各种热量的损失。影响燃料有效利用的因素：一是燃料很难完全燃烧，二是燃料燃烧放出的热量散失很多，只有一小部分被有效利用。有效利用燃料的一些方法：把煤磨成粉末状、用空气吹进炉膛（提高燃烧的完全程度）；以较强的气流，将煤粉在炉膛里吹起来燃烧（减少烟气带走的热量）；保证良好的润滑，减少因克服摩擦所消耗的能量；充分利用废弃的能量等。10、热机对环境造成的污染主要是： 大气污染 噪声污染11、人类保护环境的重要措施是：减少热机废气中的有害物质，控制废气排放的总量。具体方面是：推广使用无铅汽油；安装电子控制燃油喷射发动机；推广新能源汽车，如天然气汽车，太阳能汽车，电动汽

7、车等。一填空题1、热机是把_能转化为_能的机器；在热机里，用来做_的那部分能量，与燃料_放出的能量之比，叫做热机效率。2、_叫做这种燃料的热值.热值的单位是_，符号是_。3、现代社会中汽车是一种重要的交通工具，很多汽车使用的发动机是四冲程汽油机，在它工作的过程中，_冲程将内能转化为机械能。焦炭的热值是3107Jkg，完全燃烧1kg的焦炭放出的热量为_J。4、氢能源具有来源广、热值高、无污染等优点氢气的热值为143107Jkg，完全燃烧05 kg的氢气可放出_J的热量；若一罐氢气用去了一半，则剩余氢气的热值_ (大于等于小于)143107Jkg。5、下图为汽油机工作时各冲程的示意图，其中压缩冲程

8、是_，此冲程把机械能转化为内能；做功冲程是：_ ，此冲程把内能转化为机械能。二、选择题6、关于热机错误的说法是（ ）A.利用内能来做功的机器叫热机B.蒸汽机、内燃机、燃气轮机、喷气发动机都叫热机C.一切热机的工作过程都包括四个冲程D.用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率7、关于燃料的热值，以下说法正确的是（ ）A.燃料的热值与燃料的燃烧情况有关B.容易燃烧的燃料，热值一定大C.煤的热值比干木柴大，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多D.0.5 g汽油和2 kg汽油，它们的热值是一样的8、甲、乙两台汽油机，甲的效率比乙高，则 （）A.甲每秒钟做的功比乙每秒钟

9、做的功多B.甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少C.消耗同样多的汽油，甲做的有用功比乙做的有用功多D.做同样多的有用功，甲消耗的汽油比乙消耗的汽油多9、煤的热值大于干木柴的热值，这里是指( )A.煤比干木柴含有的热量多一些B.烧煤比烧干木柴产生的温度高一些C.烧煤比烧干木烧产生的热量多一些D.要使它们放出相同的热量，烧煤用的质量较少10、不属于大气污染主要来源的是( )A.家庭炉灶和取暖设备 B.大型机电排灌站C.工业企业(包括火电站、钢铁厂、化工厂等)D.汽车、摩托车等交通工具11、对于燃料的热值, 下列说法中,属于正确理解的是：( )A.燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比；B.燃料的热值跟燃料

10、的质量成正比；C.容易燃烧的燃料热值一定大。D.就某种确定的燃料而言, 它的热值是一个确定的值, 跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关； 12、一瓶酒精倒掉一半，剩下的半瓶酒精的密度、比热容、热值和原来相比，以下的说法正确的是（ ）A.只有密度和热值不变 B.只有密度和比热容不变C.只有比热容和热值不变 D.三个都不变13、甲乙两台柴油机，甲的效率低于乙的效率，意义是 （ ）A.甲的功率大于乙的功率B.甲消耗的燃料多于乙消耗的燃料 C.乙将燃料燃烧放出的能变成有用功的那部分能的比例比甲大D.工作相同时间甲消耗的燃料一定比乙少14、一台四冲程内燃机飞轮转速为1200r/min，它平均1S完成了（

11、 ）A.20个冲程 B.60个冲程 C.40个冲程 D.80个冲程 15、下列选项中对汽油机和燃油机工作的共同特点描述错误的是（ ）A.都有燃料进入气缸 B.将燃料燃烧放出的内能传递给工作物质，使工作物质受热膨胀，对外做功。C.都能把燃料燃烧所释放的内能全部转化为机械能D.都有四个冲程15、热机的工作中，能量的转化过程是（ ）A.内能-化学能-机械能 B.化学能-内能-机械能C.化学能-机械能-内能 D.化学能-机械能-内能16、关于四冲程汽油机，下面说法正确的是（ ）A.汽油机是将机械能转化为内能来工作的机器B.在做功冲程中，内能转化为机械能C.在压缩冲程中，内能转化为机械能D.四个冲程依次

12、为吸气，做功，压缩，排气17、下列关于热机和环境保护的说法中正确的是（ ）A.热机的大量使用会造成环境污染B.所有的热机都是用汽油做燃料C.汽车排出的尾气都是有毒气体D.热机所产生的噪声，可以被热机上的噪声器完全消除18、甲乙两台四冲程汽油机在相同时间内做的有用功之比为3:1，甲的热机效率为20%，乙的热机效率是25%，则甲乙两台汽油机消耗的汽油质量之比是（ ）A.12:5 B.5:12 C.15:4 D.4：1519、如图所示为汽油机工作过程示意图，其中表示做功冲程的是（ ）20、关于热机，下列说法正确的是( )A随着科学技术的发展，热机的效率可达到100B四冲程汽油机在工作过程中，进气门和

13、排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程C柴油机上安装一个笨重的飞轮，是为了提高它的效率D柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大21、摩托车上的热机工作时提供动力的是( ) A吸气冲程 B压缩冲程 C做功冲程 D排气冲程22、关于热机，下列说法错误的是( )A. 热机性能好坏的重要标志之一是热机效率B. 在四冲程内燃机中减少废气带走的大量热量可以大大提高热机效率C. 柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大D. 在压缩冲程中内燃机将机械能转化为内能23、下列过程中，将内能转化为机械能的是( )A汽油机的压缩冲程 B水蒸气顶起水壶盖的过程C小孩沿滑梯下滑的过程 D流

14、星在大气层中穿行的过程24、我们知道，多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来连续工作的。关于压缩冲程的作用，下列说法正确的是（ ）A. 将废气排出缸外 B. 完成对外做功 C. 吸进汽油和空气的混合物 D. 压缩燃料和空气的混合物25、关于热机，下列说法是正确的：（ ）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气缸C汽油机在做功冲程中，进气门关闭排气门打开D汽油机在做功冲程中，是把内能转化为机械能26、下列关于温度、热量和内能的说法正确的是（ ）。A0的冰可从0的水中吸热 B100水的内能比0水的内能大C水的温度越高，所含热量越多 D物体的内能不会为零27、给一定质量的水加热，其温度随时间变化的关系如图所示。若其它条件不变，仅将水的质量增加，则水的温度随时间变化的图线应该是（ ）28、如图所示为内燃机的能量流向图，热机效率（）等于（ ）A100% B100% C100% Dl00%29、每到夏收季节，大量农作物秸秆在田间被随意焚烧，这不仅造成资源浪费、环境污染，而且极易引发火灾等.为解决这一问题，现已研制出利用秸秆生产的节能环保型燃料秆浆煤.若燃烧秆浆煤(热值为2.41O7Jkg)使50kg、20的水温度升高到80.求：(1)水需要吸收的热量.(2)如果秆浆煤燃烧释放的热量有30被水吸收，需要完全燃烧多少千