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汽油机是工农业生产中常用的热机.若某汽油机的效率是20%,飞轮转速是1200r/min,汽油的热值是4.6×107J/Kg,则在汽油机内完全燃烧2Kg的汽油能放热______J,这些热通过该汽油-物理

[db:作者]  2020-05-30 00:00:00  零零社区

题文

汽油机是工农业生产中常用的热机.若某汽油机的效率是20%,飞轮转速是1200r/min,汽油的热值是4.6×107J/Kg,则在汽油机内完全燃烧2Kg的汽油能放热______J,这些热通过该汽油机转化的能对外做有用功为______J,该汽油机每秒钟内完成______个冲程,做功______次.
题型:填空题  难度:中档

答案

汽油完全燃烧时放出的热量是Q=mq=2kg×4.6×107J/kg=9.2×107J;
该汽油机转化的能对外做有用功为W有用=ηQ=20%×9.2×107J=1.84×107J;
某单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1200r/min=20r/s,也就是1s飞轮转动20r,飞轮转动20r,燃气对外做功10次,完成10个工作循环;完成40个冲程.
故答案为:完全燃烧;9.2×107;1.84×107;40;10.

据专家权威分析,试题“汽油机是工农业生产中常用的热机.若某汽油机的效率是20%,飞轮转..”主要考查你对  功的计算,有用功和额外功,内燃机的四个冲程  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:

功的计算有用功和额外功内燃机的四个冲程

考点名称:功的计算

  • 功的计算公式:
    功(W)等于力(F)跟物体在力的方向上通过的距离(s)的乘积。(功=力×距离),W=FS。

    单位:
    国际单位制中,力的单位是N,距离的单位是m,功的单位是N·m,它有一个专用名称叫做焦耳,简称焦,用符号J表示,1J=1N·m。

  • 在利用该公式进行计算时的注意点:
    (1)力与物体移动的距离在方向上必须一致;

    (2)力与物体移动的距离必须对应于同一物体;

    (3)力与物体移动的距离必须对应于同一段时间。

考点名称:有用功和额外功

  • 有用功,额外功与总功:
    名称 定义 符号 公式 实例
    有用功 使用机械做功时对人们有用的功 W W有=Gh 从井中打水时提水所做的功
    额外功 对人们没有用但又不得不做的功 W —— 从井中打水时提水桶和绳子所做的功
    总功 有用功与额外功之和 W W=W+W 从井中打水时手的拉力所做的功

  • 区分有用功和额外功:
        区分有用功与额外功的关键是看我们需要达到什么做功目的。在同一做功过程中,目的不同,功的性质就不一样。例如:用桶将水从水井中提出来,提水是我们需要的,而提桶是不需要,但又不得不做的功,故克服水重做的是有用功,而克服桶重做的是额外功;如果是一只桶掉入水井里,我们要将桶从井中提出来,则克服桶重做的是有用功,而克服桶中可能带出来的水的重力所做的功就是额外功了。

  •  计算有用功,额外功和总功的方法:
    1. 总功的计算:
    (1)定义法:W=Fs
    (2)总功等于有用功和额外功之和,即W=W有用+W额外
    (3)公式法:
    2. 有用功的计算方法:
    (1)定义法:W有用=Gh
    (2)W有用=W-W额外
    (3)公式法:
    3. 额外功的计算方法:
    (1)定义法:
    (2)W额外=W-W有用
    (3)公式法:

考点名称:内燃机的四个冲程

  • 内燃机、冲程及工作循环
    1.内燃机:燃料在汽缸内燃烧的热机叫内燃机,内燃机分为汽油机和柴油机。它们的特点是让燃料存汽缸内燃烧,从而使燃烧更充分,热损失更小,热效率较高,内能利用率较大。

    2.冲程:活塞在汽缸内住复运动时,从汽缸的一端运动到另一端的过程,叫做一个冲程。

    3.工作原理:四冲程内燃机的工作过程是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成的。四个冲程为一个工作循环,在一个工作循环中,活塞往复两次,曲轴转动两周,四个冲程中,只有做功冲程燃气对外做功,其他三个冲程靠飞轮的惯性完成。
    (1)吸气冲程:进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,汽油和空气的混合物进入气缸;
    (2)压缩冲程:进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,燃料混合物被压缩;
    (3)做功冲程:在压缩冲程结束时,火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压的气体。高温高压的气体推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功;
    (4)排气冲程:进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出气缸。(如下四个冲程的示意图) 。


  •  汽油机的工作过程
    进气阀开关 排气阀开关 活塞运动 曲轴运动 冲程作用 能量的转化
    吸气冲程 向下 半周 吸入汽油和空气的混合物 ——
    压缩冲程 向上 半周 燃料混合物被压缩,温度升高,压强增大 机械能→内能
    做功冲程 向下 半周 燃烧产生的高温高压燃气推动活塞向下运动,通过连杆带动曲轴对外做功 内能→机械能
    排气冲程 向上 半周 排除废气 ——
    说明 一个工作循环中,有两次内能与机械能的转化:压缩冲程机械能转化为内能,做功冲程内能转化为机械能

  • 柴油机和汽油机的区别:
    汽油机 柴油机
    构造不同 汽缸顶部有火花塞 汽缸顶部有喷油嘴
    燃料不同 汽油 柴油
    吸气冲程 汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物 柴油机在吸气冲程中只吸入空气
    点火方式 压缩冲程末,火花 塞产生电火花点燃燃料,称为点燃式 压缩冲程末,喷油嘴向汽缸内喷出雾状柴油遇到温度超过柴油燃点的空气而自动点燃,称为压燃式
    效率 效率低20%一30% 效率高30%~45%
    应用 自重轻便,主要用于汽车、飞机、摩托车等 机体笨重,主要用于载重汽车、火车、轮船等

  • 区分汽油机、柴油机以及判断内燃机的四个冲程的方法:
    区分汽油机和柴油机时,要从构造上区别,有喷油嘴的是柴油机,有火花塞的是汽油机,一要看进气门、排气门的开闭状态,二要看活塞的运动方向,在此基础上进行综合分析。判断四个冲程的关键是看两个气门的关闭情况和活塞的运动方向,具体情况如表所示:
    冲程 进气门 排气门 活塞运动方向
    吸气冲程 打开 关闭 向下运动
    压缩冲程 关闭 关闭 向上运动
    做功冲程 关闭 关闭 向下运动
    排气冲程 关闭 打开 向上运动



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