[热机的效率]热机典型例题
例1 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．
解析 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
例2 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．3Kg
例3 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Q=Cm(t-t0)的综合计算
闯关点拨 分别利用公式Q放=qm和Q=Cm(t-t0)计算
解 （1）1.0×107J
（2）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
例 4 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．
解析 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．
例5 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）．
Image
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．
解析 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、排气门关闭，活塞由上往下运动，汽油和空气的混合物将进入汽缸，这是吸气冲程．
答 内能 机械能 吸气
例6 一辆轿车在平直的高速公路上匀速行驶1.8km，轿车上的速度表如图15-12所示，在此过程中
（1）轿车速度为多少km/h？合多少m/s？
（2）若轿车行驶过程中发动机的功率为40kW，则该车行驶中所受阻力多大？
（3）这段过程中轿车消耗汽油0.25kg，其发动机的效率多大？（q汽油＝4.6×107J/kg）
闯关点拨 这是一道力学与热学的综合试题，涉及了速度、平衡力、功、功率、热量、热值、效率等许多知识点．计算发动机的效率可根据热机的效率公式，
W有即为发动机牵引力对汽车所做的功，W总等于汽油完全燃烧放出的热量．
解 ⑴轿车的速度为90km/h =25m/s
⑵F=1600N 因轿车匀速运动，受力平衡
所以阻力f=F=1600N
⑶25%
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热机是什么 可逆热机
