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1、第五讲内能及其利用第2节内燃机、燃料的热值1.柴油机压缩冲程中,随着活塞的运动,汽缸内空气密度不断增大(选填“增大”“减小”或“不变”),这时活塞的机械能转化为被压缩空气的内能,使其温度升高、压强增大。2.(2021江苏无锡)用某煤气灶将质量为5 kg的水从20 加热到100 ,水吸收的热量为1.68106J,若消耗的煤气质量为0.16 kg,煤气灶烧水时的效率为25%。c水=4.2103 J/(kg),q煤气=4.2107 J/kg3.若完全燃烧0.021 kg液化气且只有60%的热量被水吸收,使得1.5 kg、初温为20 的水温度升高了80 ,则液化气的热值为4107J/kg。c水=4.2
2、103 J/(kg)4.(2021四川眉山)如图所示是某单缸四冲程汽油机的压缩冲程;若该汽油机每1 s对外做功25次,那么该汽油机飞轮的转速为3000revs/min。5.(2021合肥包河区二模)中国科学家首次在南海试采可燃冰,并取得了圆满成功。可燃冰清洁无污染,储量很大,是一种理想的新型能源,它的热值是天然气的10倍。100 g可燃冰完全燃烧放出热量的45%,可使一个标准大气压下质量为50 kg的水从20 升高到100。q天然气=4.2107 J/kg,c水=4.2103 J/(kg)6.某汽油机的四个冲程如图所示,在该汽油机的一个工作循环中,压缩冲程结束后,下一个冲程是(C)7.(202
3、1浙江宁波)在如图所示的“汽油机模型”实验中,将少量的汽油喷入筒内,用软木塞塞住筒口,摇动起电机,观察到放电针放电,汽油燃烧,软木塞被高温高压的气体冲出。该实验可模拟四冲程汽油机工作时的(C)A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程8.关于燃料和热值,以下说法正确的是(A)A.燃料的热值与燃料的质量无关B.容易燃烧的燃料,热值一定大C.煤的热值大于干木柴的热值,燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多D.为了提高锅炉的效率,一定要用热值大的燃料9.(2021四川自贡)关于四冲程内燃机,下列说法正确的是(D)A.汽油机和柴油机都是内燃机,吸入汽缸的物质相同B.汽油机和柴油机都是通过火
4、花塞点火的C.燃料在汽缸内猛烈燃烧,燃料热值迅速减小D.压缩冲程主要是通过做功的方式增大缸内气体的内能10.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是m1=20 g,烧杯内的液体质量相同,均为m2=0.1 kg。(1)若比较不同燃料的热值:应选择甲、丙两图进行实验;燃料完全燃烧放出热量的多少,是通过相同质量的同种液体温度升高的多少来反映的;若甲图烧杯中为水,燃料完全燃烧可使温度计示数升高30 ,本实验根据公式qm1=cm2t,计算出燃料的热值比其标准值偏小(选填“偏大”或“偏小”)。(2)若比较不同物质吸热升温的特点:应选择甲、乙两图进行实验;不同物质吸热的多少是通过相同质量的不
5、同液体温度升高的多少来反映的。11.创新题一定气压下,某种晶体熔化成同温度液体时所吸收的热量与其质量之比叫做该晶体的熔化热,用字母表示。在标准大气压下,用一个热效率为40%的酒精炉作为热源,将50 g、初温为0 的冰全部熔化为0 的水,共燃烧了14 g酒精,酒精的热值为3107 J/kg。求:(1)冰熔化过程中吸收的热量;(2)在标准大气压下,冰的熔化热冰。解:(1)14 g酒精完全燃烧放出的热量Q放=qm=3107 J/kg0.014 kg=4.2105 J由=Q吸Q放100%可得,冰熔化成水共吸收热量Q吸=Q放=4.2105 J40%=1.68105 J(2)冰的熔化热冰=Q吸m冰=1.6
6、8105J0.05kg=3.36106 J/kg12.(2021安庆模拟)随着国民经济的发展,汽车已走进千家万户。一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶100 km,消耗汽油10 L。若这些汽油完全燃烧放出的热量有25%用来驱动汽车做有用功,所用汽油的热值为4.6107 J/kg,密度为0.7103 kg/m3,求:(1)这些汽油完全燃烧放出的热量;(2)这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的阻力。解:(1)燃烧汽油的体积V=10 L=110-2 m3由=mV可知,汽油的质量m=V=0.7103 kg/m3110-2 m3=7 kg汽油完全燃烧放出的热量Q放=mq=7 kg4.6107 J/kg=
7、3.22108 J(2)由题意可知,用来驱动汽车做的有用功W有=Q放=25%3.22108 J=8.05107 J由W有=Fs可知,轿车的牵引力F=W有s=8.05107J105m=805 N轿车匀速行驶,受平衡力的作用,可知受到的阻力f=F=805 N13.(2021四川遂宁)如图是新农村建设中广泛使用的一种小型农用柴油机,铭牌部分信息如下表所示,其中活塞行程是指一个冲程活塞移动的距离。该柴油机为单缸四冲程内燃机,压缩冲程中汽缸内气体内能增加是通过做功的方式实现的;正常工作1 min,柴油机输出的有用功4.8105J,消耗柴油0.03kg,做功冲程中燃气对活塞的平均压力为4000N。(q柴油=4.0107 J/kg)型号HR05b活塞行程100 mm转速2400 r/min输出功率8 kW效率40%