重點突破
類型1 熱機及其應(yīng)用
1.如圖所示,在空氣壓縮引火儀的玻璃筒底部放一小團干燥的棉花,快速壓下活塞,可觀察到棉花著火燃燒。此過程中棉花是通過 做功 改變內(nèi)能的,某臺汽油機飛輪的轉(zhuǎn)速為2400 r/min,在1 min內(nèi),汽油機完成 1200 個工作循環(huán)。?
2.科學(xué)家發(fā)明了一款單缸六沖程內(nèi)燃機,它每一個工作循環(huán)的前四個沖程與單缸四沖程內(nèi)燃機相同,在第四沖程結(jié)束后,立刻向汽缸內(nèi)噴水,水在高溫汽缸內(nèi)迅速汽化成高溫、高壓的水蒸氣,推動活塞再次做功,水蒸氣的溫度 降低 ( ?選填“升高”“降低”或“不變” ?),其內(nèi)能 減小 ( ?選填“增大”“減小”或“不變” ?),這樣燃燒同樣多的燃料獲得了更多的機械能,提高了熱機的效率。為進入下一個工作循環(huán),這款內(nèi)燃機的第六沖程應(yīng)是 排氣 沖程。?
3.如圖是四沖程汽油機工作的示意圖,其中表示機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的沖程的是( ?A ?)
4.汽油機如圖所示的沖程中汽缸內(nèi)氣體的( ?B ?)
A.內(nèi)能增加B.溫度降低
C.密度增大D.分子熱運動加快
類型2 熱機的效率
5.我國自主研制的“紅旗HQ3”無人駕駛汽車在某段平直公路上進行測試,汽車以18 m/s的速度勻速行駛了5 min,消耗燃油0.3 kg,汽車發(fā)動機的牽引力是1000 N。已知燃油的熱值為4.5×107 J/kg。消耗的燃油完全燃燒產(chǎn)生的熱量是 1.35×107 J,發(fā)動機的效率是 40% 。?
6.一臺單缸四沖程汽油機在一個工作循環(huán)中的平均功率是9.2 kW,該汽油機每分鐘需燃燒汽油50 g,則該汽油機的效率是 24% ( ?汽油的熱值是4.6×107 J/kg ?)。?
7.“渦輪增壓”是目前在各種汽油機和柴油機中采用的一項節(jié)能、提高熱機功率的技術(shù)。它是利用熱機排出的廢氣帶動渦輪旋轉(zhuǎn),先將新鮮空氣壓縮后再送入內(nèi)燃機的進氣口。這樣做的好處是 減小 ( ?選填“增大”或“減小” ?)排出廢氣所帶走的能量, 提高 ( ?選填“提高”或“降低” ?)內(nèi)燃機的效率。?
8.蒸汽機是將燃料的化學(xué)能經(jīng)鍋爐、蒸汽輪機最終轉(zhuǎn)化為機械能的機器。若鍋爐、蒸汽輪機的效率分別為20%和60%,則蒸汽機的效率為 12% 。?
9.熱機的效率是熱機性能的一個重要指標,下列關(guān)于熱機效率的敘述中正確的是( ?B ?)
A.在設(shè)計和制造上,要不斷改進和革新,以減少各種能量損失,就有可能使熱機的效率達到100%
B.兩輛型號相同的小汽車,以相同的速度行駛相同的路程,耗油量小的那輛車效率高
C.使用熱值大的燃料可以提高熱機的效率
D.發(fā)動機的功率越大,熱機的效率越高
10.關(guān)于熱機效率,下列說法中正確的是( ?C ?)
A.熱機效率越高,即熱機做的有用功越多
B.熱機單位時間內(nèi)耗費的燃料少,效率一定高
C.要提高熱機效率,就要盡量減少各種能量損失,并且要保證良好的潤滑
D.熱機效率是定值,與外界條件無關(guān)
11.全球汽車保有量在迅速增長,全球處于使用狀態(tài)的汽車數(shù)量已突破10億輛,如果每輛汽車每天耗油量為5 kg,汽油的熱值為4.6×107 J/kg。求:
( ?1 ?)假設(shè)汽油完全燃燒,每輛汽車每天消耗汽油所產(chǎn)生的熱量是多少?
( ?2 ?)如果汽車勻速行駛通過的路程是46 km,受到的阻力為2000 N,求汽車的效率是多少?
( ?3 ?)如果汽車牽引力所做的功保持不變,將汽車內(nèi)燃機的效率提高10%,求汽車每天消耗汽油是多少?
類型3 能量的轉(zhuǎn)化和守恒
12.指出下列過程中,能量是如何轉(zhuǎn)化的。
( ?1 ?)蓄電池充電: 電能 → 化學(xué)能 ;?
( ?2 ?)流星劃過夜空: 機械能 → 內(nèi)能 ;?
( ?3 ?)飛流直下三千尺: 重力勢能 → 動能 ;?
( ?4 ?)汽車勻速爬坡: 內(nèi)能 → 重力勢能 。?
13.當今社會人類制造了很多垃圾,合理地處理垃圾非常重要。垃圾填埋氣發(fā)電廠將垃圾填埋后,采用科學(xué)方法使其發(fā)酵,并把產(chǎn)生的填埋氣收集起來用于發(fā)電,這個過程將垃圾的 化學(xué) 能轉(zhuǎn)化成電能,既能緩解用電問題,又能解決環(huán)境污染。?
14.英國的科學(xué)家研發(fā)出一種“激光橡皮”,專門用來去除白紙上的黑色碳粉字跡。激光照射下,紙張上的黑色碳粉直接升華為高溫碳蒸氣,同時字跡消失,這是 光 能轉(zhuǎn)化為 內(nèi) 能的過程。為防止高溫對紙張的破壞,激光照射時間需嚴格控制。?
15.修建水電站時,要選擇合適的地方筑壩蓄水,水從高處向下泄落,沖擊水輪機的葉輪,帶動發(fā)電機發(fā)電。在這個過程中,能量的轉(zhuǎn)化順序為( ?B ?)
A.勢能→電能→動能B.勢能→動能→電能
C.電能→動能→勢能D.動能→勢能→電能
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