热机和热机效率
热机和热机的效率知识点和习题带答案
第3讲 热机和热机的效率一、热机1. 热机的相关概念热机——利用内能做功的机械。
例如:蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
内燃机——燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。
热机分为汽油机和柴油机两类。
⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧喷气发动机汽轮机机械。
)高,体积大,用于大型柴油机(功率大,效率机械。
)低,体积小,用于小型汽油机(功率小,效率内燃机蒸汽机热机 2. 内燃机的工作原理汽油机四冲程汽油机的结构——汽缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、火花塞,要会画图。
冲程——活塞在气缸内往复运动时,从汽缸的一端运动到另一端的过程,叫做一个冲程。
汽油机的工作过程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
吸气冲程——靠惯性运动,吸进汽油与空气的混合物;压缩冲程——外界对气体做功,机械能转化为内能,气体温度升高;做功冲程——化学能转化为内能,气体温度升高,气体对外做功,内能转化为机械能;排气冲程——靠惯性运动,排出废气。
柴油机四冲程柴油机的结构——汽缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、喷油嘴,要会画图。
柴油机的工作过程与汽油机几乎一样,但有三个区别:1)吸气冲程:汽油机吸进的是汽油和空气的混合物,柴油机吸进的仅仅是空气;2)压缩冲程:汽油机压缩的是汽油和空气的混合物,汽油机压缩的仅仅是空气;3)做功冲程:汽油机用火花塞点火,柴油机用喷油嘴喷油。
【练习1】1、标出下列四图的名称,并说明其作用和能量转化过程。
2、一台单缸四冲程柴油机的转速为2400r/min ,它每秒完成几个冲程,做几次功?二、热机的效率1. 燃料的热值热值——单位质量的燃料完全燃烧所放出的热量,用符号q 表示。
热值的单位是J/kg ,气体燃料热值的单位是J/m 3。
质量为m 的燃料,完全燃烧所放出的热量为mq Q =放或Vq Q =放,视热值的单位而定。
2. 热机的效率在热机中,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,叫做热机的效率。
计算热机效率的四种公式
计算热机效率的四种公式热机效率是热机工作时所转化的热能与输入的热能的比值,常用于研究热机的性能。
下面介绍四种常见的计算热机效率的公式。
1. 卡诺循环效率卡诺循环效率是热机效率的理论上限,它是指在绝热过程和等温过程中,热机从高温热源吸收热量,向低温热源释放热量的能量转化效率。
卡诺循环效率公式为:η = 1 - T2/T1其中,η表示卡诺循环的效率,T2表示低温热源的温度,T1表示高温热源的温度。
该公式表明,卡诺循环效率只与热源的温度有关,与具体的工作物质无关。
2. 热力循环效率热力循环效率是指热机在不同温度下工作时的效率,常用于评估汽车发动机和其他燃烧热机的性能。
热力循环效率公式为:η = (W_net / Q_in)× 100%其中,η表示热力循环的效率,W_net表示净功输出,Q_in 表示输入的热量。
该公式表示,热力循环效率等于净功输出与输入的热量之比。
3. 燃气轮机效率燃气轮机是一种常见的高效率热机,用于发电、动力等领域。
燃气轮机效率公式为:η = (W_turbine / Q_in)× 100%其中,η表示燃气轮机的效率,W_turbine表示涡轮机输出的功率,Q_in表示输入的热量。
该公式表示,燃气轮机效率等于涡轮机输出的功率与输入的热量之比。
4. 蒸汽轮机效率蒸汽轮机是一种常见的能源转换设备,常用于发电厂。
蒸汽轮机效率公式为:η = (W_turbine / Q_in)× 100%其中,η表示蒸汽轮机的效率,W_turbine表示涡轮机输出的功率,Q_in表示输入的热量。
该公式与燃气轮机效率公式相同,表示蒸汽轮机效率等于涡轮机输出的功率与输入的热量之比。
综上所述,热机效率可以通过卡诺循环效率、热力循环效率、燃气轮机效率和蒸汽轮机效率等四种公式进行计算。
这些公式可以帮助我们评估和比较不同热机的性能,并指导改进和优化热机的设计与运行。
热机及其效率
学科培训师辅导讲义课题热机及热机效率教学目标了解热机的工作原理,能量的转化掌握燃料的热值和燃料的利用率重点、难点汽油机的工作原理及能的转化过程,燃料的热值考点及考试要求热机中的能量转化及损失,热机效率的计算教学内容你知道汽油机的工作原理吗?它在工作过程中能量怎样转化?什么叫热机的效率?怎样提高热机的效率呢?问:如何理解燃料的热值?答:从我们的生活经验事实可知,做一顿饭所需的热量是一定的,但所需的煤火燃气的质量大小是不同的.这正好表示质量相同的不同燃料完全燃烧放出的热量是不同的特性,我们就可以用1kg 的某中燃料完全燃烧所放出的热量叫做这种燃料的热值.从这个定义可知,同中燃料的热值相同,不同燃料的热值一般不同.它反映的是燃料的特性,其大小于燃料质量大小、是否完全燃烧、放出的热量大小无关,但在数值上等于一定质量的燃料完全燃烧放出的热量(Q)与其质量(m)的比值.一、燃料的热值1、常见的燃料有煤、石油(加工炼制成汽油、煤油、柴油和液化气等)、天燃气等,农村还用草木等植物的秸杆作燃料。
质量相等的不同燃料在完全燃烧时所放出的热量是不同的。
2、定义:在物理学中,把1kg某种燃料在完全燃烧时所放出的热量叫做燃料的热值问:怎样更深刻地理解四冲程汽油机的工作过程?答:四冲程汽油机的每一个工作循环包括四个冲程:吸气、压缩、做功、排气,这四个冲程中只有做功冲程(即燃烧—膨胀做功冲程)对外做功,它是靠燃料(汽油)在汽缸中燃烧,生成高温高压的燃气,燃气推动活塞对外做功,实现了内能转化为机械能,从而使汽车获得信息快递:每完成一个工作循环,活塞在汽缸内往复两次,飞轮转动两周燃气对外做功一次.内能的利用热机汽油机的工作原理能量的转化热机的效率燃料的热值定义单位燃料的利用率又在大客车方面与汽油机并驾齐驱.1913年第一台装置柴油机的内燃机车诞生,促进了铁路运输技术的,内燃机车同电气机车一起逐步取代了蒸汽机车.1912年艘柴油机驱动的远洋轮船下水.到20世纪70年代初,全球商队轮船中已有80%是由柴油机驱动的.1903年美国莱特兄弟驾驶内燃机发动的飞机首次飞上了天空.1909年法国工程师布来里昂特驾驶飞机飞越英吉利海峡.1927年林德伯格实现了从纽约到巴黎的不着陆飞行.全世界被这一空前的成就所震惊,更大、更安全的飞机从此得到改进和革新.内燃机的发明使生产技术发生了重大的革命,内燃机一出现很快就开始取代畜力成为农业生产的动力.自1910年拖拉机成批生产以来,它的使用又促进了农用工具机,如播种机、收割机等机械的大量制造,加快了农业机械化的进程.内燃机还被广泛应用于军事设施.例如:飞机、火箭军舰、潜水艇、坦克、战车等,成为现代化战争中不可缺少的动力设备.除上述以外,在其他领域中诸如发电、排灌、工程机械、地质钻探等部门,都是应用内燃机的场所.在人们的生活领域中,家用汽车和摩托车使用的动力机械也是内燃机.内燃机正在广泛应用中不断得到改进,它的结构日趋成熟、完善,性能不断提高,最高热效率达到了46%.例:在观察水的沸腾实验中,用酒精灯将杯中230g,60°C的热水加热到沸腾,共用去2.5g的酒精,问:酒精完全燃烧所释放的热量中有百分之几被水吸收?解:酒精完全燃烧产生的热量Q1=3.0×107J/kg×2.5×10-3Kg=7.5×104J水吸收的热量Q2=4.2×103J/(kg.°C) ×250×10-3kg×40°C=4.2×104Jη=Q2/Q1×100﹪=56﹪智能归例题型一知道汽油机的工作原理及工作过程中能量的转化例有关四冲程内燃机的叙述中,不正确的是()A.工作中只有做功冲程把内能转化为机械能B.工作中压缩冲程是把内能转化为机械能C.工作开始时要靠外力启动D.每一个工作循环,燃气只做功一次知识点热机的工作原理及工作过程中能量的转化情况闯关点拨吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成了内燃机的一个工作循环.析在内燃机的四个冲程中,只有在做功冲程中,燃气才对外做功,内能转化为机械能.压缩冲程中机械能转化为内能.内燃机开始工作时需要外力启动,所以,A、C、D所说的都是对的.答选B题型二认识燃料热值的物理意义,并会计算燃料完全放出的热量例1 干木材的热值是1.2×107J/kg,它的物理意义是____________________.要放出3.6 ×107J 的热量,需要完全燃烧__________kg的干木材.知识点认识热值的物理意义,并会进行计算闯关点拨燃料的热值是燃料的一种特性,其物理意义由定义可知,要求燃料燃烧放出的热量情况,可利用Q放=qm来计算.解其物理意义是:1kg干木柴完全燃烧放出1.2×107的热量.由在实际情况中燃料不能完全燃烧,所放出的热量肯定比利用该公式算出的要少.Q 放=qm 得:kg kgJ Jq Q m 3/102.1106.377=⨯⨯==放. 例2 小明学习了热学的有关知识后,知道水的比热是4.2×103J /(kg ·℃),他想估算一下自己家每天烧水、做饭需要的热量,于是小明仔细记录了他家每天烧水、煮饭、炒菜需要的时间,并把它折算成烧水时间,相当于每天将30kg20℃的水烧开.(1)小明家每天烧水做饭需要多少热量?(2)如果普通煤的燃烧值为3×107J/kg ,从理论上讲小明家每天烧水做饭需要多少千克煤? (3)小明家实际平均每天需要烧4块蜂窝煤,按每块蜂窝煤含煤0.5kg 算,他家每天实际用煤2kg ,由此小明计算出他家煤炉的效率只有16.5%,你认为小明家煤炉效率低的原因是什么? (4)从大的方面讲,家用煤炉除了热效率低浪费能源的缺点外,另一个主要缺点是什么? 知识点 利用公式Q 放=qm 和)(吸0t t cm Q -=的综合计算 闯关点拨 用公式Q 放=qm 和)(吸0t t cm Q -=来计算. 解 (1)Q =cm (t 2-t 1)将数据代入①得Q =1.0×107J(2)M =77103100.1⨯⨯kg =0.33kg (3)煤不能完全燃烧;热量散失严重. (4)产生废渣、废气,造成环境污染.题型三 认识热机的效率,并会进行有关的计算例 甲、乙两汽车,甲的汽油机效率比乙的汽油机效率高,这表明( ) A .甲做功比乙多 B .甲做功比乙快 C .甲消耗的汽油比乙少D .以相同的牵引力行驶相同的路程,甲耗油比乙少 知识点 考查对热机效率的理解闯关点拨 热机的效率与功率、做功的多少没有必然联系.析 汽油机做功的多少由牵引力的大小和汽车前进的距离的大小有关,与汽油机的效率无关,所以A 不正确;汽油机做功的快慢是由汽油机的功率决定的,与汽油机的效率无关,故B 不正确;汽油机做功的多少没有确定,其耗油量也不能确定,故C 也是错误的.在D 选项中,由W=Fs 可知,两汽油机做的功相等,由于甲的效率高,故甲耗油少. 答 选D中考典题精析考题 1 汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成,其中在做功冲程中燃气对活塞做功,实现了___________能向___________能的转化.图15-11表示的是汽油机的________冲程(填冲程的名称).( 北京市东城区2004年中考题)闯关点拨 由汽油机汽缸示意图辨别冲程名称时,要根据两气门的关闭活塞的上下运动情况来确定,要判断是否是做功冲程可观察火花塞是否点火. 析 在做功冲程中,将内能转化为机械能;从图中可以看出:进气门打开、排气本题是一道热学知识与生活实际联系紧密的好题.同时告诉我们在学习物理知识时要注意理论联系实际,并要有高度的环保意识.图15-1111.四冲程柴油机工作过程中,将机械能转化为内能的冲程是( )A、排气冲程B、压缩冲程C、吸气冲程D、做功冲程12.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13.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)14.将一铁块投入到装有水的烧杯中,它们之间没有发生热传递,这是因为( )A、它们具有相同的热量B、它们具有相同的内能C、它们具有相同的温度D、它们具有相同的比热容15.A、B两种物质,比热容关系是C A>C B,则下列说法中正确的是( )A、都升高20℃,A吸收的热量一定较多B、都降低10℃,B放出的热量一定较多C、质量相同的情况下,都升高5℃,B吸收的热量一定较多D、质量相同的情况下,都降低5℃,A放出的热量一定较多16..江西盛产茶叶,有悠久的“茶文化”。
有关热机功率、效率示的计算(1)
离
力
耗能
纯电动 汽车
内燃机 汽车
电能 100km 汽油 100km
600N 600N
7
6 107J
7.2X10 J
83.3%
7
6107J 3X10J 20%
(1)通过计算,在表格内填写汽车牵引力做 的有用功级内燃机汽车的效率。
(2)根据题目信息,说出这种电动汽车 节能、环保主要体现在哪几个方面。
Q mq 40kg 4107J / kg 1.6109J
发动机的效率为:
=W
Q
100%
6.4 108J 1.6 109J
40%
3.某型号的载重车在一段平直的高速公路上 行驶10.08Km,所用时间是8min,消耗燃 油 3L.(假设燃油完全燃烧),汽车发动机在这 段时间内的效率为40%。若燃油的密度是
P=Fv=3000NX21m/s=6.3x 104W
4.一小汽车以72km/h的速度在水平路面上 匀速行驶81km,消耗汽油7.5L,若发动机的 输出功率为23kW.求在这段路程中:
(
10 =0.72 3kg
汽油
/
m3,
q 汽油
4.6 107J
/
kg)
(1)现代社会热机的大量使用,排放的废气 会给环境带来污染,人们正在设法减少这 种污染,试举一例:_______________. (2)7.5L汽油完全燃烧放出的热量。 (3)小汽车所受的摩擦力。 (4)小汽车车发动机的效率。
(3v得 tt
f
F
牵=
P v
23000W 20m / s
1150N
(4)汽车所做的功:
W F 牵S 1150N 8.1104m 9.315107J
热力学中的热机了解热机的工作原理与效率
热力学中的热机了解热机的工作原理与效率热力学中的热机:了解热机的工作原理与效率热力学是研究能量转化和传递的学科,而热机是利用热能来转化工作的装置。
本文将介绍热机的工作原理和效率,并探讨热机在能源转化中的重要性。
一、热机的基本原理热机是利用热能进行能量转化的装置。
其基本原理是:通过热能的吸收和释放,将热能转化为机械能。
热机通常由工作物质、热源和冷源组成。
工作物质是热机中发挥作用的实质性物质,常见的工作物质有蒸汽、汽油、氢气等。
热源是提供热量的地方,冷源则是吸收废热的地方。
热机工作的基本过程是循环过程,通常包括四个主要步骤:吸热过程、绝热膨胀过程、放热过程和绝热压缩过程。
这些过程中,热机通过吸收和释放热量来进行能量转化。
二、热机的效率热机的效率是评价其能量转化效率的重要指标。
热机效率定义为输出功与输入热量之比,也即:η = (W/Qin) × 100%其中,η表示热机的效率,W表示机械功,Qin表示输入热量。
根据第一定律热力学原理,能量守恒,即机械功等于输入热量减去输出热量:W = Qin - Qout代入热机效率公式,可以得到:η = [(Qin - Qout) / Qin] × 100%由此可见,热机的效率取决于输入热量和输出热量之间的差异。
要提高热机的效率,需要减少输出热量,增加输入热量。
三、热机效率的限制根据热力学第二定律,热机效率存在一定的限制,即卡诺定理。
卡诺定理指出,在工作温度不变的情况下,热机效率达到最大时,称之为卡诺效率。
卡诺效率可以用以下公式表示:ηc = 1 - (Tc/Th)其中,ηc表示卡诺效率,Tc表示冷源温度,Th表示热源温度。
由此可见,热机的效率受到热源和冷源温度之间的差异限制。
要提高热机效率,可以通过降低冷源温度或提高热源温度来实现。
四、热机在能源转化中的应用热机在能源转化中起着重要作用。
目前,常见的能源转化方式包括化石能源的燃烧、核能的裂变和可再生能源的利用等。
热力学中的热机与热效率
热力学中的热机与热效率热力学是研究能量转化和能量传递方面的一门科学。
在热力学中,热机是一种将热能转化为机械能的装置,而热效率则是用来衡量热机能量转化效果的指标。
本文将介绍热力学中的热机和热效率,并探讨其在能源利用和工程应用中的重要性。
一、热机的定义与类型热机是一种能够将热能转化为机械能的装置。
根据热机工作原理的不同,热机可以分为内燃机、蒸汽机和热泵等几类。
内燃机是一种利用燃料在活塞上的燃烧过程产生的高温和高压气体推动活塞运动从而产生机械能的装置。
内燃机主要包括汽油机和柴油机等。
蒸汽机是一种利用水蒸气的膨胀能推动活塞或转子从而产生机械能的装置。
蒸汽机广泛应用于发电厂和工业生产中。
热泵是一种利用外界热源传递热量的方式将低温热源转化为高温热源的设备。
热泵广泛应用于冷暖空调系统和制冷领域。
二、热效率的定义与计算方法热效率是衡量热机能量转化效果的指标,通常用来表示所转化的机械能与输入的热能之间的比例关系。
热效率越高,说明热机的能量转化越有效率。
计算热效率的方法根据热机类型不同而有所差异。
对于内燃机和蒸汽机等热力循环式热机,通常采用卡诺热机效率来计算。
卡诺热机效率是指在给定温度下,热机从高温热源吸收热量,向低温热源排放热量,从而获得的机械能与所吸收的热量之间的比例关系。
卡诺热机效率可以用以下公式表示:η = 1 - Tc/Th其中,η表示热机的效率,Tc表示低温热源的温度,Th表示高温热源的温度。
对于热泵而言,热效率一般采用综合性能系数(COP)来表示。
COP是指热泵输出的热量与输入的电能之间的比例关系。
COP可以用以下公式表示:COP = Qh / W其中,COP表示热泵的性能系数,Qh表示热泵输出的热量,W表示热泵输入的电能。
三、热机与热效率在能源利用中的重要性热机和热效率在能源利用中扮演着重要角色。
高效的热机能够将燃料或热能转化为机械能,提高能源利用效率,减少能源浪费。
在发电厂中,蒸汽机被广泛应用于热能转化为电能的过程中。
热机的工作原理与效率计算
热机的工作原理与效率计算在我们的日常生活和工业生产中,热机扮演着至关重要的角色。
从汽车的发动机到发电厂的大型机组,热机的应用无处不在。
那么,热机到底是如何工作的?其效率又是怎样计算的呢?让我们一起来探究一下。
热机是一种将内能转化为机械能的装置。
它的工作原理基于热力学定律,特别是热力学第一定律和热力学第二定律。
首先,我们来了解一下热力学第一定律。
简单来说,它表明能量是守恒的,即输入热机的热量等于输出的功加上热机内部内能的变化。
这就像是我们给一个存钱罐存钱,存进去的钱等于取出来花掉的钱加上罐子里剩下的钱。
以常见的内燃机为例,比如汽车里的汽油发动机。
在其工作过程中,燃料在气缸内燃烧,产生高温高压的气体。
这些气体膨胀,推动活塞做功。
这个过程中,燃料燃烧释放的化学能转化为气体的内能,然后内能又转化为活塞运动的机械能。
而热力学第二定律则告诉我们,热机在工作时,不可能从单一热源吸收热量并将其全部转化为有用功,而不产生其他影响。
这就好像我们不能把一杯热水的热量完全转化为推动物体前进的能量,总会有一部分热量散失掉。
接下来,我们看看热机的工作循环。
常见的热机工作循环有奥托循环、狄塞尔循环等。
以奥托循环为例,它包括四个冲程:进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。
进气冲程时,活塞向下运动,吸入燃料和空气的混合物。
压缩冲程中,活塞向上运动,将混合物压缩,使其温度升高。
做功冲程是关键,燃料燃烧,产生的高温高压气体推动活塞向下运动,对外做功。
最后,在排气冲程,活塞向上运动,将燃烧后的废气排出气缸。
了解了热机的工作原理,我们再来说说热机的效率计算。
热机的效率是指热机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。
计算公式通常为:热机效率=有用功/燃料燃烧放出的总能量 ×100%例如,对于一台汽车发动机,如果燃料燃烧放出了 1000 焦耳的能量,而发动机对外做功 300 焦耳,那么这台发动机的效率就是 300 /1000 × 100% = 30% 。
热机的工作原理与热效率
热机的工作原理与热效率热机是将热能转化为机械能的装置,其工作原理基于热力学第一定律和第二定律。
本文将详细讨论热机的工作原理以及如何确定热效率。
一、热机的工作原理热机的工作原理可以简单概括为以下几个步骤:热源加热、工作物质的膨胀、工作物质的冷却和工作物质的压缩。
首先是热源加热。
热机通过与热源接触,吸收了热源的热能。
这个过程中,热机的工作物质会吸收热量,并由此产生局部温度升高。
接下来是工作物质的膨胀。
由于热源加热,工作物质的温度升高,从而使其分子运动增多,分子间的相互作用变弱,导致体积增大,即膨胀。
这个过程中,工作物质会对外做功,从而将热能转化为机械能。
然后是工作物质的冷却。
膨胀完毕后,工作物质需要散热,以便重新进行下一轮的膨胀。
通常,冷却会通过和冷源接触,使工作物质的温度降低。
最后是工作物质的压缩。
在冷却的过程中,工作物质的温度下降,分子间的相互作用增强,导致体积减小,即压缩。
这一步骤通过外界做功的方式实现。
通过以上几个步骤的循环,热机能够持续地将热能转化为机械能,实现其工作功能。
二、热效率的确定热效率是评价热机性能优劣的重要指标,其定义为热机输出功的比例与输入的热能之间的比值。
热效率可以用以下公式表示:热效率 = 输出功 / 输入热能输出功指的是热机输出的有用功,它是指热机产生的机械能,如发电机输出的电能、汽车发动机输出的动力等。
输入热能则是指热机从热源吸收的热能,它是指热机利用热源的能力。
在实际情况中,热机往往无法完全将热能转化为机械能,一部分热能会以废热的形式散失。
因此,热效率一般小于1,通常以百分比的形式来表示。
在实际应用中,提高热效率是热机设计的重点。
为了提高热效率,可以采取以下几个措施:1.减少废热损失:通过改进热机内部的热传导、热辐射和热对流等机制,减少废热的产生和散失。
2.提高工作物质的热效应:选择合适的工作物质,使其在膨胀和压缩过程中具有更高的热效应,从而提高能量转化效率。
3.优化循环过程:通过优化热机的工作环节,如调整膨胀比、增加级数等,使热机在各个过程中的热交换更加高效。
热机的效率和热机的原理
热机的效率和热机的原理热机的效率和热机原理1. 热机效率的定义热机的效率是指热机所做的有用功与燃料完全燃烧放出的热量之比。
这个比值反映了热机在能量转换过程中的损失情况,是衡量热机性能的重要指标。
2. 热机效率的计算公式热机效率的计算公式为:= 100%其中,(W_{有用})表示热机所做的有用功,(Q_{放出})表示燃料完全燃烧放出的热量。
3. 热机效率的分类根据燃料燃烧的程度和热机工作过程中能量损失的情况,热机效率可以分为以下几种:(1)理论效率:指燃料在完全燃烧的情况下,热机所做的有用功与燃料所释放的热量之比。
理论效率是热机性能的理想状态,一般用卡诺循环表示。
(2)实际效率:指燃料在实际燃烧过程中,热机所做的有用功与燃料实际释放的热量之比。
实际效率反映了热机在实际工作过程中的性能,一般低于理论效率。
4. 影响热机效率的因素影响热机效率的因素有很多,主要包括以下几点:(1)燃料的燃烧程度:燃料燃烧得越充分,热机效率越高。
(2)热机工作过程中的散热:热机在工作过程中,部分热量会通过散热损失,散热损失越少,热机效率越高。
(3)热机工作过程中的摩擦:热机内部零件间的摩擦会消耗一部分能量,摩擦越小,热机效率越高。
(4)能量转换过程中的损失:热机在工作过程中,能量转换不可能达到100%,总会有一定的损失,这部分损失越小,热机效率越高。
5. 提高热机效率的方法提高热机效率可以从以下几个方面入手:(1)提高燃料的燃烧程度:通过优化燃烧设备和技术,提高燃料的燃烧效率。
(2)减少热机工作过程中的散热:采用优良的材料和热绝缘材料,减少热量的损失。
(3)减小热机内部的摩擦:选用摩擦系数小的材料,定期润滑和维护,减小摩擦损失。
(4)优化热机的结构设计:合理设计热机的结构,减小能量转换过程中的损失。
6. 热机原理简介热机是一种将热能转化为机械能的装置。
其主要原理是基于热力学第一定律和第二定律。
(1)热力学第一定律:能量守恒定律。
热机的效率计算公式
热机的效率计算公式
热机效率计算公式:
1. 第一种:热效率 = 放出热量/使用热量 × 100%
2. 第二种:热效率 = 放出功/使用功 × 100%
3. 第三种:热效率=有效热功率/机械功率 × 100%
热机的热效率是指设备从一定输入的能量中收获的可用的热能的比率,它实际上能够比较客观地反映出热机的工作状况与效率。
其中包括三种常用的计算公式:
1. 第一种计算公式是指热效率等于放出热量与使用热量之比,也就是放出热量除以使用热量再乘以100%,它可以衡量出热机有效地从输入能量中收获可用热能的程度,但无法衡量出造成热机损耗的具体原因。
2. 第二种计算公式是指热效率等于放出功与使用功之比,也是放出功除以使用功再乘以100%,它反映的是热机发出功率与使用功率之比,可以衡量出热效率有多少,但也无法衡量出造成热机损耗的具体原因。
3. 第三种计算公式是指热效率等于有效热功率除以机械功率再乘以100%,它直接统计出热机放出的有效热功率与使用的机械功率之比,可以更详细地了解和统计出造成热机损耗的深层次原因,但对于使用者来说它并不容易理解并应用。
从上述三种计算公式可以看出,热效率的高低可以从多面来反映热机的工作状况与效率,可以从不同层次来分析和衡量,可以为更精准地诊断和改善热机工作状况提供便利。
热力学中的热机与热效率
热力学中的热机与热效率热力学是研究能量转换和传递的学科,而热机是热力学中最基本的能量转换装置,它将热能转化为机械能。
在热力学中,热机的热效率是一个重要的概念,它表示热机转化热能的效率。
本文将介绍热力学中的热机和热效率的相关知识。
一、热机的定义和分类热机是一种将热能转化为机械能的装置,它依靠温度差来推动工作物质的热力学循环。
根据热机的工作原理,可以将其分为内燃机、蒸汽机和涡轮机等多种类型。
内燃机是利用燃料在内燃机缸内燃烧产生高温高压气体来推动活塞运动,从而输出功。
蒸汽机则利用水蒸汽的压力来推动活塞或涡轮,实现能量的转换。
涡轮机则利用气体或者液体喷射到叶片上产生反作用力,推动涡轮旋转的过程来实现能量转化。
二、热效率的概念和计算热效率是衡量热机能量转换效率的指标,它表示热机利用供给的热量转化为机械功的能力。
热效率通常用符号η表示,它的计算公式如下:η = W/QH其中,η为热效率,W为输出的机械功,QH为输入的热量。
热效率可以理解为热量转化为机械功的比例,一个高效率的热机能够更好地利用输入的热能,将其转化为机械功。
热机的热效率一般小于1,因为根据热力学第二定律,不可能将所有的热能转化为机械能。
实际上,热机的热效率往往非常低,只有一部分热能能够被转化为有用的机械功,而大部分则以废热的形式散失了。
三、提高热效率的方法虽然热机的热效率往往较低,但我们可以通过一些方法来提高热效率,实现能量的更有效转换。
1. 增加工作物质的温度差:根据热力学的热转化理论,热机的热效率与工作物质的温度差有关。
因此,通过增加燃烧温度或者降低排出温度,可以增加热机的热效率。
2. 最大限度利用热能:热机在转化热能时会产生一定程度的废热,我们可以通过采用余热回收技术来最大限度地利用废热。
将废热用于供暖、水加热等形式,可以减少热能的浪费,提高热效率。
3. 优化热机循环过程:通过改进热机的循环过程,如增大压缩比、提高换热效果等,可以减少系统的热损失,从而提高热效率。
热机的工作原理与效率
热机的工作原理与效率热机是一种将热能转化为机械能的装置。
它的工作原理基于热力学第一定律和第二定律。
一、热机的工作原理1.热力学第一定律:能量守恒定律。
热机在工作过程中,输入的热能等于输出的机械能加上热机产生的热量。
2.热力学第二定律:熵增原理。
热机在工作过程中,熵(混乱度)总是增加,即热机的效率不可能达到100%。
3.热机的基本组成部分:热源、工作物质、热交换器、发动机等。
4.工作原理:热源提供高温高压的气体或蒸汽,工作物质在热交换器中吸收热量,发生相变或膨胀,从而产生动力。
发动机将动力转化为机械能,完成工作。
二、热机的效率1.热机效率的定义:热机输出的机械能与输入的热能之比。
2.热机效率的计算公式:η = W / Q1,其中W为热机输出的机械能,Q1为热机输入的热能。
3.影响热机效率的因素:a.热源温度:热源温度越高,热机效率越高。
b.工作物质的状态:工作物质在高温高压下,其能量转化效率更高。
c.热交换器的效率:热交换器损耗的热能越少,热机效率越高。
d.发动机的效率:发动机将动力转化为机械能的效率越高,热机效率越高。
4.提高热机效率的方法:a.提高热源温度。
b.优化工作物质的状态,提高其能量转化效率。
c.改进热交换器的设计,减少热能损耗。
d.采用高效的发动机。
5.常见热机效率:a.蒸汽机:5% - 15%b.内燃机:20% - 40%c.燃气轮机:30% - 40%d.核反应堆:30% - 40%e.太阳能热机:10% - 40%三、热机在我国的应用1.火力发电:燃煤、燃气、燃油等热机发电厂,是我国主要的电力来源。
2.交通运输:内燃机、燃气轮机等热机在汽车、船舶、飞机等领域广泛应用。
3.工业生产:热机在石油、化工、纺织、食品等行业中,用于提供动力和加热。
4.太阳能热利用:太阳能热机将太阳能转化为热能,用于供暖、热水等。
综上所述,热机的工作原理与效率是热力学的重要知识点。
掌握热机的工作原理与效率,对我国的能源利用和科技发展具有重要意义。
热机效率公式推导
热机效率公式推导热机效率是热机工作性能的重要指标,它描述了热机从热源吸收热量并转化为有效的机械功的能力。
热机效率越高,表示热机能够更有效地利用吸收的热量来产生机械功,能源利用效率也就越高。
热机效率的计算公式是热机器输出功率与热机器输入功率之比。
具体而言,热机效率= 1 - (冷热机器输出/热机器输入)。
其中,冷热机器输出是指热机输出的机械功,热机器输入是指热机从热源吸收的热量。
通过这个公式,我们可以很方便地计算出热机的效率。
热机效率的计算公式中的分子代表了热机所产生的机械功,分母代表了热机从热源吸收的热量。
因此,热机效率可以理解为热机从热源吸收的热量中有多少被转化为机械功。
热机效率越高,热机转化的热量越多,机械功越大,能量利用效率也就越高。
热机效率受到多种因素的影响。
首先,热机的设计和工作状态会对效率产生影响。
热机的设计应该合理,以最大程度地减少能量的损失。
同时,热机的工作状态也需要在最佳工况下进行,以提高热机效率。
热源的温度也会对热机效率产生影响。
根据热力学原理,热机效率与热源温度的差异有关。
温度差越大,热机效率越高。
因此,提高热源温度或降低冷源温度都可以提高热机效率。
热机的工作流程和工质特性也会对热机效率产生影响。
热机的工作流程应该合理,以最大程度地提高热机从热源吸收热量的能力。
同时,选择合适的工质也是提高热机效率的重要因素。
不同的工质具有不同的热力学特性,选择合适的工质可以提高热机效率。
热机效率是衡量热机工作效率的一个重要指标。
热机效率的计算公式可以很方便地描述热机的能量转化能力。
热机效率受到热机的设计和工作状态、热源温度、工作流程和工质特性等多个因素的影响。
通过合理的设计和选择优质的工质,可以提高热机效率,实现能源的高效利用。
热机的工作原理与效率
热机的工作原理与效率热机作为一种能够把热能转化为机械能的设备,对于现代工业和日常生活来说具有重要的意义。
它们的工作原理和效率是我们理解和应用热机的基础。
本文将介绍热机的工作原理、效率计算及其与可持续发展的关系。
一、工作原理热机的工作原理基于卡诺循环的理论基础,该理论提供了热机的理想性能参考。
卡诺循环是一种理想化的热力循环,由两个等温过程和两个绝热过程组成。
在等温过程中,系统与热源和冷源接触,通过吸热与放热来保持温度不变;在绝热过程中,系统与外界不进行热交换,从而实现热能转化为机械能。
热机的工作原理可简化为以下几个步骤:1. 吸热过程:热机从热源吸收热量,使工质温度升高;2. 膨胀过程:通过传递热量和执行外部功,工质进行膨胀;3. 放热过程:热机向冷源放出热量,使工质温度降低;4. 压缩过程:通过吸收外界做功和放出热量,工质被压缩至初始状态。
通过这一循环过程,热机能够将热能转化为机械能,实现功的输出。
二、效率计算热机的效率是衡量热能转化效果的重要指标。
效率表示热能转化为机械能的比例,计算公式为:效率 = 机械功输出 / 吸收的热量卡诺循环的效率被定义为理论上最高的效率,称为卡诺效率。
卡诺效率与温度有关,可以用公式表示为:卡诺效率 = (T1 - T2) / T1其中T1为热机吸热过程的绝对温度,T2为放热过程的绝对温度。
在实际情况下,由于各种内部损耗和热交换过程中的不可逆性,热机的效率一般低于卡诺效率。
实际效率通常通过热机的输出功和输入热量计算得出。
三、热机效率与可持续发展热机的效率不仅对于热机本身的性能评估具有重要意义,也与可持续发展目标密切相关。
高效能的热机能够充分利用能源资源,减少能源浪费和环境污染。
提高热机效率的方法包括降低内部损耗、改善燃烧过程、利用余热回收等。
在工业生产中,采用余热回收装置可以将工质排出的废热重新利用,提高能源利用效率。
此外,优化燃烧过程、减少能源消耗也是提高热机效率的重要途径。
什么是热机的工作原理及其效率
什么是热机的工作原理及其效率在我们的日常生活和工业生产中,热机扮演着至关重要的角色。
从汽车的发动机到发电厂的大型机组,热机的身影无处不在。
那么,究竟什么是热机的工作原理?其效率又受到哪些因素的影响呢?热机,简单来说,就是一种将热能转化为机械能的装置。
它的工作原理基于热力学定律,特别是热力学第一定律和热力学第二定律。
热力学第一定律,也被称为能量守恒定律,表明能量既不能被创造也不能被消灭,只能从一种形式转化为另一种形式。
在热机中,燃料燃烧产生的热能就是输入的能量,而热机输出的则是机械能。
以常见的内燃机为例,比如汽车中的汽油发动机。
汽油和空气在气缸内混合后被点燃,燃烧过程中燃料的化学能迅速转化为热能,使气缸内的气体温度急剧升高。
高温高压的气体膨胀,推动活塞做功,这个过程就将热能转化为了活塞的机械能。
活塞的运动通过连杆和曲轴传递出去,最终驱动车辆的行驶。
再来看蒸汽机,它是另一种典型的热机。
水在锅炉中被加热变成蒸汽,蒸汽具有很高的压力和能量。
蒸汽进入汽缸后推动活塞运动,从而实现了热能向机械能的转换。
热机的效率是衡量其性能的一个关键指标。
热机效率指的是热机输出的有用功与输入的总热量之比。
通俗地说,就是热机将燃料燃烧产生的热能转化为机械能的能力有多强。
然而,热机的效率往往无法达到 100%,这是由热力学第二定律决定的。
热力学第二定律有多种表述方式,其中一种常见的表述是:不可能从单一热源吸取热量,使之完全变为有用功而不产生其他影响。
为什么热机效率不能达到 100%呢?这主要有几个方面的原因。
首先是热量的散失。
在热机的工作过程中,不可避免地会有一部分热量通过各种方式散失到周围环境中,比如通过气缸壁、排气管等。
这些散失的热量无法被用于做功,从而降低了热机的效率。
其次是摩擦损失。
热机内部的各个部件在运动过程中会产生摩擦,这会消耗一部分机械能,并转化为热能。
摩擦产生的热能通常也无法被有效地利用,进一步降低了热机的效率。
热机与热机效率
热机与热机效率1 热值的定义1Kg某种燃料完全燃烧释放出的热量叫做这种燃料的热值。
热值的单位是焦耳每千克,符号是J/kg,(也有部分燃料的热值为焦耳每立方米,符号为J/m3.2 热值的理解热值是燃料的一种特性,是“完全燃烧”释放的热量的多少,与质量和实际燃烧的程度无关。
3 燃料完全燃烧时放出的热量公式Q==qm (Q表示热量,q表示热值,m表示燃料质量)Q==qv(Q表示热量,q表示热值,m表示燃料体积)4.热机的定义把燃料燃烧放出的内能转化为机械能的机器叫做热机。
7 热机效率的定义用做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。
8 提高热机效率的途径提高燃料的利用率; 减少各种热量的损失。
比如: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。
9热机对环境造成的污染主要是: ①大气污染 ② 噪声污染10 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:①推广使用无铅汽油;②安装电子控制燃油喷射发动机③推广新能源汽车,如天然气汽车,太阳能汽车,电动汽车等。
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3´107J/kg ,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14.3×107J/kg ,完全燃烧0.5 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)14.3×107J/kg6 下图为汽油机工作时各冲程的示意图,其中压缩冲程是_____,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。
热机与热效率
热机与热效率热机是一种将热能转化为功的设备。
它通过热能的输入和输出来实现工作,其中最重要的指标之一就是热效率。
本文将探讨热机的工作原理、热效率的计算以及影响热效率的因素。
一、热机的工作原理热机基于热力学原理,通过热能的转化实现机械功的产生。
典型的热机包括内燃机、汽轮机和蒸汽机等。
这些热机都有共同的工作原理,即通过热源提供的热量使工质发生变化,并从工质中提取出热量来实现功的输出。
热机的工作循环通常由四个阶段组成:吸热过程、膨胀过程、冷却过程和压缩过程。
在吸热过程中,热机从热源吸收热量。
膨胀过程中,工质发生膨胀,将热能转化为机械功。
冷却过程中,热机将剩余的热量排出。
最后,在压缩过程中,工质被压缩回原始状态,以准备下一个工作循环。
二、热效率的计算热效率是衡量热机性能的重要指标,定义为热机所输出的功与热机所吸收的热量之比。
通常用符号η表示,计算公式如下:η = (W_out / Q_in) × 100%其中,η为热效率,W_out为热机输出的功,Q_in为热机吸收的热量。
热效率一般以百分比的形式表示,值越高表示热机的能量转化效率越高。
三、影响热效率的因素热效率受到多个因素的影响,以下是一些主要的因素:1. 温度差:温度差越大,热机的热效率就越高。
这是因为温差越大,热量传递的速度越快,能够更充分地利用热能。
2. 工作流体的特性:工作流体的性质会直接影响热机的热效率。
例如,在内燃机中,燃料的选择会对热机的效率产生明显的影响。
3. 摩擦和损耗:摩擦和损耗也会降低热机的热效率。
这包括机械摩擦、热量损失和流体阻力等。
4. 设备的设计和制造质量:良好的设计和制造质量可以改善热机的效率。
例如,减少能量损失、提高密封性等。
5. 冷却系统效率:热机的冷却系统效率也会对整个系统的热效率产生重要影响。
冷却系统的设计和运行状态会直接影响热机的工作效率。
综上所述,热机是一种将热能转化为功的设备,通过热机热效率来评估热能利用的效果。
热机的效率是指什么
热机的效率是指什么?
热机的效率是指什么?
热机效率是指:热机工作部分中转变为机械功的热量和工质从发热器得到的热量的比。
如果用ηt表示,则有ηt=W/Q1=(Q1-Q2)/Q1=1-Q2/Q1。
一、热机效率
热机效率是指热机工作部分中转变为机械功的热量和工质从发热器得到的热量的比。
如果用ηt表示,则有ηt=W/Q1=(Q1-Q2)/Q1=1-Q2/Q1。
从式中很明显地看出Q1越大,Q2越小,热效率越高,这是热机效率中的主要部分,它表明了热机中热量的利用程度。
热机的机械效率是指推动机轴做功所需的热量和热机工作过程中转变为机械功的热量的比,如果用ηm表示,则有ηm=Q3/(Q1-Q2)等。
热机效率公式应为η=Q有/Q放×100%。
二、热机的效率的提高
热机的效率是热机问世以来科学家、发明家和工程师们一直研究的重要问题。
内燃机和喷气机跟最初的蒸汽机相比,效率虽然提高了很多,但从节约能源的要求来看,热机的效率还远远不能满意。
最好的空气喷气发动机,在比较理想的情况下其效率也只有60%。
用的最广的内燃机,其效率最多只达到40%。
大部分能量被浪费掉了。
1、保证活塞滑动灵活,并且密封性好。
2、保证喷头无损,喷雾均匀。
3、连杆转轴等处摩擦小。
4、使用合适的燃料。
5、对于不可避免的热能损失,可以用来加热水等其他用途。
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热机和热机效率Part 1、热机1.在汽油机的四个冲程中,都发生能量转化的一组冲程是()A.吸气冲程和压缩冲程B.压缩冲程和做功冲程C.做功冲程和排气冲程D.排气冲程和吸气冲程2、汽油机在压缩冲程中,汽缸中空气的温度、内能和体积的变化情况是()A.温度升高,内能增加,体积减小B.温度升高,内能增加,体积增大C.温度降低,内能减少,体积减小D.温度降低,内能减少,体积增大3.汽油机在工作过程中,下列说法正确的是()A.吸气冲程,内能转化为机械能B.压缩冲程,机械能转化为内能C.排气冲程,内能转化为机械能D.做功冲程,机械能转化为内能4.如图所示流程图是用来说明单杠四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况.关于对图中①②③④的补充正确的是()A.①做功冲程②内能转化为机械能③压缩冲程④机械能转化为内能B.①压缩冲程②内能转化为机械能③做功冲程④机械能转化为内能C.①压缩冲程②机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能D.①做功冲程②机械能转化为内能③压缩冲程④内能转化为机械能5.汽油机在做功冲程中,汽缸中空气的温度、内能和体积的变化情况是()A.温度升高,内能增加,体积减小B.温度升高,内能增加,体积增大C.温度降低,内能减少,体积减小D.温度降低,内能减少,体积增大6、一个四冲程热机的飞轮转速为1800r/min,它1s完成了()A.30个冲程,做了30次功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7、一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1200r/min,则该汽油机每秒钟内完成的冲程数和做功的次数分别是()A.40和10 B.20和20 C.10和10 D.40和208、汽油机和柴油机相比较,其中正确的是()A.汽油机顶部有喷油嘴,吸入的是空气,效率高B.汽油机顶部有火花塞,吸入的是汽油和空气的混合物,效率高C.柴油机顶部有火花塞,吸入的是柴油和空气的混合物,效率高D.柴油机顶部有喷油嘴,吸入的是空气,效率高9、一台柴油机飞轮的转速为2400r/min,则在1s内,柴油机完成个冲程;对外做功的次数是.10.一台四冲程汽油机的转速为3000r/min,则1s内活塞往复次,曲轴转动周,对外做功次,完成个冲程.11.若一台四冲程汽油机的气缸面积为60cm2,活塞行程为0.1m,做功冲程燃气的平均压强为60N/cm2,飞轮转速为1800r/min,那么该汽油机1分钟内对外做功次,工作时气缸内气体对活塞的平均压力为N,这台汽油机的功率是W.12.汽油机的活塞面积为100cm2,做功冲程燃气的平均压强为6×105Pa,冲程长为70cm,转速为240转/min;则一个工作循环燃气对活塞做的功为,其功率是.13.热机是把能转化为能的机器.一台单缸四冲程柴油机,飞轮转速为3600转/分,该柴油机活塞1s对外做功次.若其效率为40%,消耗5kg的柴油转化成的机械能是J.(q柴油=4.3×107J/kg)14.某小型单缸四冲程汽油机飞轮的转速为2400r/min,完成一个工作循环需s,若其功率为900W,效率为20%,1min转化为机械能为J.15、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了.某单缸汽油发动机气缸的活塞面积是120cm2,做功冲程中活塞移动的距离是35cm,气体的平均压强是5×105Pa.汽油的热值是4.6×107J/kg.曲轴的转速是300r/min.求:(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力;(2)汽油机每分钟做的功?(3)汽油机的功率.16、一台拖拉机是四气缸.四冲程的柴油机.缸内面积为20cm2,冲程为15cm,每次做功冲程时,燃气平均压强为2×106Pa,飞轮转速为1200r/min,求:这台柴油机的功率是多大?17、某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为40cm2,一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×l05Pa,飞轮lmin转动1800周,当汽油机满负荷工作时(不计摩擦),求:(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力;(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功;(3)汽油机的功率.Part 2、热值和热机效率1、一杯酒精减少一半后,则()A.热值和比热容都不变B.热值减半、比热容不变C.热值和比热容都减半D.热值不变、比热容减半2、下列说法中正确的是()A.燃料的热值与燃料燃烧的程度有关B.燃料的热值与燃料的种类有关C.燃料的热值与燃料的多少有关D.燃料的热值与以上三个因素都有关3、.质量为5kg的汽油,用去一半后剩下的汽油()A.密度、比热容、热值都变为原来的一半B.密度不变、比热容、热值变为原来的一半C.密度、比热容变为原来的一半,热值不变D.密度、比热容、热值都不变4.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.燃料的热值跟燃料的质量成正比C.容易燃烧的燃料热值一定大D.燃料的热值与燃料的种类有关系,与燃料的质量和燃烧状况无关5.汽油机等内燃机中,燃料燃烧释放的能量并不会全部用来做有用功,试在下列横线上填写图中的括号①、②内能量流失的形式.①;②.6.随着经济的发展,汽车已进入了普通百姓的家庭.(1)在挑选汽车时,发动机(汽油机)效率的高低是区分汽车优劣的重要指标之一.有经验的司机可以通过闻尾气的气味做出初步的判断.输出功率相同时,汽油味越淡,汽车发动机效率越填“高”或“低”),原因是汽油味越淡,.(2)某单缸汽油发动机汽缸的活塞面积是120cm2,做功冲程中活塞移动的距离是30cm,气体的平均压强是5×105Pa,汽油的热值是4.6×107J/kg,每次做功耗油0.2g,气体一次膨胀对活塞做的功是J;若每次做功过程中汽油的90%完全燃烧,每次汽油燃烧放出的热量是J;排气过程中,废气温度,内能.(3)汽油机的效率很低,主要原因之一是带走了大量的能量.7.“西气东输”工程已全线竣工,输送的燃料为天然气,这是利用了燃气较大的特性,而且使用天然气时对环境无污染.使用天然气做饭,天然气用掉一部分后,剩余天然气的热值(选填“变大”、“变小”或者“不变”).8.图示为“长征六号”运载火箭发射“嫦娥一号”卫星时的壮观情景.,它首次采用了我国最新研制的大推力液氧煤油发动机.①煤油燃烧过程中,其热值大小;②燃气对火箭做功,燃气的内能会(选填“增大”、“减小”或“不变”).③“嫦娥一号”卫星绕月飞行时在遭遇月食期间没有太阳光照射,卫星表面的温度会急剧下降,内能(填“增大”、“减小”或“不变”),这是通过的方式改变物体的内能.9.如图所示,是A、B两种燃料完全燃烧释放的热量Q与其质量m的关系图,从图中可看出A燃料的热值(选填:“大于”、“小于”或“等于”)B燃料的热值,在燃烧的过程中,A燃料的热值选填:“变大”、“变小”或“不变”).10、完全燃烧70g的酒精可以释放出2.1×106J的热量,如果放出的热量中有60%被质量为5kg、温度为20℃的水吸收,则试计算:酒精的热值和水温的温度.11、用燃气灶烧水,燃烧0.5kg的煤气,使50kg的水从20℃升高到70℃.已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),煤气的热值为4.2×107J/kg.求:(1)0.5kg煤气完全燃烧放出的热量. (2)水吸收的热量. (3)燃气灶烧水的效率.12.某物理兴趣小组的同学,用煤炉给20kg的水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线.若在6min内完全燃烧了2kg的煤,水的比热容为4.2×103J/(kg?℃),煤的热值约为3×107J/kg.求:(1)煤完全燃烧产生的热量.(2)经过6min时间加热,水所吸收的热量.(3)煤炉烧水时的热效率.13、某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为100cm2,一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.2×105Pa,飞轮转动4800r/min,当汽油机满负荷工作时(不计摩擦),若1min消耗汽油0.1kg;汽油的热值为4.6×l07J/kg.求:(1)汽油机的输出功率是多少kW?(2)汽油机的效率是多少?14、随着人们生活水平的提高.轿车已逐步进入我国普通百姓家中.已知某骄车每行驶100km 消耗10L汽油,汽油的密度为0.71×103kg/m3、热值为4.6×l07J/kg.则(1)该汽车行驶100km消耗多少kg汽油?(2)当该汽车以20kW的功率在平直公路上以72km/h的速度匀速行驶时,它所受到的阻力是多大?(3)该汽车发动机的效率是多大?15、飞机的发动机是一种热机,通过航空煤油在气室中燃烧,从喷口向后高速喷出气体,使发动机获得向前的推力,高空中某飞机获得1.6×105N的水平推力,以600km/h的速度沿水平方向匀速航行1h,需要完全燃烧热值为4×107J/kg的航空煤油4000kg.求1h内:(1)发动机所做的功;(2)航空煤油完全燃烧放出的热量(3)发动机的热机效率;Part 3、能量的转化和守恒1、太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一,关于太阳能的利用,下列正确的是()A.图甲中,绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能B.图乙中,太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能C.图丙中,太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能D.图丁中,首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能2.生活中能量转化的实例很多.下列描述中,错误的是()A.摩擦生热是把机械能转化为内能B.摩擦起电是把电能转化为机械能C.电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能D.燃料燃烧放热是把化学能转化为内能3.世界上还有许多欠发达地区至今用不上电.美国哈弗大学的学生设计制作了一种发电足球,球在被踢的过程中,其内部装置能够发电,并将产生的电能储存在蓄电池中,用来点亮LED灯,该过程中的能量转化形式是()A.动能→电能→化学能→光能B.电能→动能→化学能→光能C.动能→电能→光能→化学能D.电能→动能→光能→化学能4.老居民小区正在进行水路改造,改造中用到了一种打孔工具﹣冲击钻,冲击钻工作时,钻头在电动机的带动下不断地冲击墙壁,打出圆孔,如图所示,冲击钻在工作过程中,其能量转化关系是()A.内能转化为机械能B.内能转化为电能C.只有机械能和内能的转化D.有电能、机械能和内能的转化5.火电厂是中国华电在华南的第一家大型电厂,火电厂进的是“煤”,出的是“电”,在这个过程中能量的转化是()A.机械能→内能→化学能→电能B.化学能→内能→机械能→电能C.化学能→重力势能→动能→电能D.内能→化学能→机械能→电能6.绿色植物通过光合作用将太阳能转化成能.为开发新能源,人类已能够把油菜粒、蓖麻、大豆等农作物加工转化成“生物燃料”,“生物燃料”属于(填“可再生”或“不可再生”)能源.7、能量既不会凭空,也不会凭空,它只会从一种形式为其他形式,或者从一个物体到另一个物体,而在和的过程中,能量的总量保持,这就是能量守恒定律.8.如图所示是小球在地面弹跳的频闪照片,分析图片后得到小球的弹起的高度逐渐减小,同时小球会变热.根据定律,小球在运动过程中有一部分机械能转化为.9.ABS刹车辅助系统是一种先进的汽车制动装置.在紧急制动时增加刹车力度,从而将制动距离缩短.汽车制动时所产生的热(填“能”或“不能”)再次用来发动汽车,说明能量的传递是有性.10.太阳能是可再生能源.某城市为建设“太阳能之城”,在全市推广利用太阳能,目前城市交通指示灯及路灯照明系统已大量使用太阳能.白天,太阳能转化为电能,除供正常使用外,将多余的能量储存在蓄电池内,夜晚供交通指示灯及照明灯发光.请你根据能量的转化和转移具有方向性完成下面的方框图,使其正确反映这个过程中能量发生转化的情况.11、某小组观察200g冰熔化的实验装置如图甲,收集数据后绘制了图乙所示的温度﹣时间图象.(1)根据图象判断:冰在熔化时,不断吸收热量,温度(升高/降低/不变);第34min时,这种物质的状态是.(2)热由酒精灯的火焰传给水,但不会反过来传递,这说明能量转化或转移有性.作业1、四冲程内燃机工作时,哪个冲程将机械能转化为内能?()A.压缩冲程 B.做功冲程 C.吸气冲程 D.排气冲程2、某四冲程汽油机的转速是1500R/min,那么1min里,该汽油机的冲程数和燃气做功次数分别是()A.3000个,6000次B.6000个,3000个C.3000个,750次D.750个,3000次3、柴油机压缩冲程中,汽缸中空气的温度、压强、体积的变化情况是()A.温度升高、压强减小、体积增大B.温度降低、压强减小、体积减小C.温度升高、压强增大、体积减小D.温度降低、压强减小、体积增大4、内燃机一个工作循环有4个冲程,分别是、、、冲程。