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某型号单缸四冲程汽油机的活塞直径为60mm(面积近似取S=3.0×10-3-m2),活塞冲程长度为L=0.06m,某种工作状态下做功冲程燃气的平均压强为p=1.0×106pa,活塞以n=1380次/分钟-物理

[db:作者]  2020-06-01 00:00:00  零零社区

题文

某型号单缸四冲程汽油机的活塞直径为60mm(面积近似取S=3.0×10-3-m2),活塞冲程长度为L=0.06m,某种工作状态下做功冲程燃气的平均压强为p=1.0×106pa,活塞以n=1380次/分钟作往复运动,汽油机往复运动两次,对外做功一次.汽油机在此工作状态下的功率是 w,如果此工作状态下每分钟消耗20g汽油,那么汽油机把内能转化为机械能的效率是 (q=4.6×107J/kg、不计摩擦).
题型:填空题  难度:偏易

答案

据专家权威分析,试题“某型号单缸四冲程汽油机的活塞直径为60mm(面积近似取S=3.0×10-3..”主要考查你对  功率的计算,热量的计算,热机的效率,有关热机的计算,能量转化效率  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:

功率的计算热量的计算热机的效率有关热机的计算能量转化效率

考点名称:功率的计算

  • 功率的计算公式:
    (1)P=W/t,其中P代表功率,单位为W,W代表功,单位为J;t代表时间,单位为s。
    (2)因为P=W/t,W=Fs,v=s/t,所以P=W/t=Fs/t=Fv,P=Fv是功率的又一表达式。

  • 公式法计算功率:
         运用时一定要注意三个量的对应关系。“W”一定是对应“t”完成的,不能张冠李戴。单位要统一,P、W、t的单位分别为瓦、焦、秒。
    例1 如图所示,铁明同学向上跳台阶进行晨练,铁明重500N,在10s内匀速连跳12个台阶,每个台阶的高度为0.2m。在这个过程中,已知铁明克服摩擦做功为2800J,求出此过程中:

    (1)铁明竖直向上跳的平均速率多大?
    (2)铁明克服重力做功是多少?
    (3)铁明做功的总功率多大?
    解析:竖直向上跳的平均速度可以通过向上跳的总高度与所用时间利用速度公式求出,克服重力做功等于重力与高度的乘积,即,总功率可以通过所做的总功和时间利用功率公式求得。
    (1)0.24m/s
    (2)
    (3)

    例2在打捞海底沉船时,常用水下机器人潜入水下打捞船上物品,已知ρ海水=1.03×103kg/m3
    (1)机器人在水下70m处受到海水产生的压强是多大?
    (2)某时刻机器人在水下用竖直向上的力举着体积为0.02m3,密度为2.7×103kg/m3的物体静止不动,求该力的大小。
    (3)若机器人在水下运动时,所受海水阻力与速度的关系如图所示,求机器人在水下以0.5m/s的水平速度匀速运动时,机器人水平推进力的功率。

    解析:(1)由液体压强公式得,
    (2)物体在水下受平衡力的作用,则

    (3)由题图可知,海水阻力与机器人的运动速度成正比,当机器人运动速度为0.5m/s时,f=175N 机器人匀速前进时,机器人水平推进力F=f
    P=Fv=175N×0.5m/s=87.5W
    答案:(1)7.21×105Pa(2)334N(3)87.5W

考点名称:热量的计算

  • 计算公式:
    ①经某一过程温度变化为△t,它吸收(或放出)的热量.Q表示热量(J),
    Q=c×m×△t.
    Q吸=c×m×(t-t0)
    Q放=c×m×(t0-t)
    (t0是初温;t是末温)
    其中c是与这个过程相关的比热容

    ②固体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式:Q=mq 
    气体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式:Q=Vq 
    Q表示热量(J),q表示热值(J/kg),m表示固体燃料的质量(kg),V表示气体燃料的体积(m3)。
    q=Q/m(固体);q=Q/v(气体) 
    Q———某种燃料完全燃烧后放出的热量———焦耳J
    m———表示某种燃料的质量———千克kg
    q———表示某种燃料的热值———焦耳每千克J/kg

    单位:
    热量的单位与功、能量的单位相同.在国际单位制中热量的单位为焦耳(简称焦,缩写为J).历史上曾定义热量单位为卡路里(简称卡,缩写为cal),只作为能量的辅助单位,1卡=4.184焦.
    注意:1千卡=1000卡=1000卡路里=4184焦耳=4.184千焦

  • 例题详解:
    例1 将100g水从20℃加热至90℃,要供给多少热量?一根铁钉的质量约10g,从1000℃的红热状态冷却至25℃,会放出多少热量?[c=4.2× 103J/(kg·℃);c=0.46×103J/(kg·℃)]

    解析:水吸收的热量Q=cm1(t1-t01)=4.2 ×103J/(kg·℃)×0.1kg×(90℃一20℃)=2.94× 104J,铁钉放出的热量Q=cm2(t02一t2)=0.46× 103J/(kg·℃)×0.01kg×(1000℃一25℃)=4.485 ×103J。

    答案:见解析

  • 水果热量:
    1、苹果100克/52大卡
    苹果是最多人会选的瘦身水果,因为它有丰富的果胶,可以帮助肠胃蠕动和排除体内毒素,最棒的是还可以降低热量吸收,再加上苹果的钾质很多,可以防止腿部水肿。当然啰,苹果的卡路里也不高,所以才有专吃苹果的苹果减肥餐产生。

    2、香蕉100克/125大卡
    很多水果减肥餐都少不了香蕉,因为香蕉含有丰富纤维质、维他命A、钾质和果胶等,所以可以有效地整肠,这样就能帮助排便。香蕉也有排除水分的效果,不但是最佳瘦身水果,也是吃了会让肌肤水当当的美颜圣品,不过香蕉的热量较高,吃多了,会有变胖的疑虑。

    3、葡萄柚100克/28大卡
    欧美人都爱吃葡萄柚等酸性水果来塑身,因为酸酸的水果可以促进肠道消化功能,葡萄柚含有丰富的维他命C,可以消除疲劳,还能让肌肤美美的呢!加上葡萄柚的热量和含糖量少,是最佳的明星减肥水果。

    4、凤梨100克/32大卡
    凤梨也是属于酸性水果,可以整肠和助消化,加上凤梨富含酵素能有益毒素分解,促进排水,所以也是想要瘦的人可以适量食用的水果,不过吃凤梨最好不要在餐前吃哦,因为它会伤胃,所以一定要先吃点东西垫垫胃才能食用,所以啰,虽然好吃,也不能吃过量。

    5、奇异果100克/50大卡
    奇异果甜美多汁,又含有丰富维生素C的特色,成为最受欢迎的美容和塑身水果。带点酸甜好滋味的奇异果,能防止便秘、帮助消化和美化肌肤,即使拿来当减肥餐,也会让人吃得津津有味,而它也一样是属于低热量高营养成分的优质水果。

考点名称:热机的效率

  • 热机的效率:
    η=W有用/Q×100%,其中W有用指用来做有用功的能量,Q指完全燃烧释放的能量。

  •  提高热机效率的途径:
    (1)燃料尽可能燃烧
    (2)尽量减少各类热量的损失
    (3)在热机的设计和制造上,采取先进技术
    (4)使用时,注意保养,保证良好的润滑,减少因克服摩擦阻力而额外消耗的功。

  • 机械效率、热效率、热机的效率的计算方法:
    效率问题是中考的热点问题,例如前面我们学习简单机械时的机械效率、太阳能热水器的吸热效率、炉子的放热效率等。
    1.机械效率:,其中W有用指有用功,即对人们有用的功;W指利用机械做的总功。
    2.热效率:,其中Q有用指有效利用的热量, E指总能量。如果是炉子,则E为燃料完全燃烧放出的热量(E=Q=mq);如果是太阳能热水器,则E为太阳射入的总能量;如果是电热器,则E为电流做功放出的热量(E=Ult)。
    3.热机的效率:,其中W有用指用来做有用功的那部分能量,Q指燃料完全燃烧释放的能量。

  • 温室效应和热岛效应
    1.温室效应:温室效应指的是地球表面一些气体 (如二氧化碳、氟氯烃、甲烷、氮氧化物、低空臭氧等)吸收部分的太阳辐射能量后,转化成内能释放到地球表面而不能散去.于是造成地表温度升高的效应。

    2.热岛效应:起城市“热岛效应”的主要原因有:
    ①工厂、交通工具等散发出大量的热量;
    ②城市的建筑物、马路上的砂石的比热容小,相同日照条件下升温快;
    ③城市中水少,使热量不能被充分吸收;
    ④楼群林立.难以形成空气对流,主要的改进措施有:植树造林、建绿地和人工湖等。

考点名称:有关热机的计算

  • 考察题型:
    (1)对热机工作过程中做功次数和冲程个数的考查;
    (2)热机效率的计算;
    (3)还有其他涉及热机的一些计算。

  • 题型 1 对热机四个冲程的辨别
    [ 例 1] 汽油机工作的四个冲程为,吸气冲程、压缩冲程、 冲程、排气冲程,如图所示为 ________ 冲程 .

    剖析:从图中可以看出,进气门和排气门者 B 关闭,活塞向动,所以这是活塞对里面的空气进行压缩叫做压缩冲程。
    答案:压缩
    解题技巧:要判断热机的各个冲程,关键是看两个气门的关闭运动情况:两气门都关闭, 活塞向上运动是压缩冲程,活塞向下运动是做功冲程;两个气门一个关闭,一个打开,活塞向下运动是吸气冲程,活塞向上运动是排气冲程。

    题型 2 考查能量的转化
    [ 例 2] 如图 5-4-3 所示, 用酒精灯加热试管中的水, 当水沸腾一段时间后, 塞子被试管内的水蒸气推出,水蒸气的 ______ 能转化为塞子的机械能 . 图 _______ 中汽油机的工作过程与这实验过程中能量的转化是一致的 .

    剖析:当塞子被试管内水蒸气推出时, 是水蒸气具有的内能转化为塞子的机械能,汽油机中把内能转化为机械能的是做功冲程,所以是图乙,图甲是压缩冲程,把机械能转化为内能 .
    答案:内 乙

    题型 3 热值及有关计算
    [例 3]天然气的热值是,小明同学发现他家厨房里的天然气表显示的是1000m3,则他家使用的天然气的热值是_______,这些天然气在使用的过程中一共放出热量是_______J.
    剖析:燃料的热值是燃料的一种特性,与燃料的多少无关,所以还是。本题给出的是天然气放出的热量与体积的关系,这就要求灵活运用公式进行计算。
    答案:
    解题技巧:对与热值有关的热量计算,通常使用的公式为Q=qm,代入数据进行计算就可以,注意质量的单位一定是kg,关于气体的热量计算一般用公式Q=qV,注意区分和灵活运用。

    题型 4 热机的效率与环保
    [例 4]内燃机的大量使用,促进了社会的进步,使人们享受到了现代的物质文明,但在使用内燃机的同时又给人类带来了污染,主要是指________污染和________污染.若内燃机工作过程中燃料燃烧放出的热量中:废气带走35%,散热损失30%,机械损失10%,则热机的效率是________.
    剖析:内燃机排放的废气和烟尘严重的影响了大气的质霰,造成了大气污染,而使用过程中产生的噪声也影响了人们的生活环境,又是一大污染,热机的效率:用来做有用功的那部分能量占燃料完全燃烧放出的能量之比即 1-35%-30%-10%=25%.
    答案:大气 噪声 25%
    【 解题规律总结 】 本节内容在考试中主要考查热机四个冲程的辨别和能量转化, 还有燃热值的有关计算等问题, 解题时把握好四个冲程的先后顺序和活塞运动情况以及两个气门的关闭情况, 根据热值的有关热量的计算要注意公式及其变形公式的运用。

考点名称:能量转化效率

  • 能量转换效率:
    是指一个能量转换设备所输出可利用的能量,相对其输入能量的比值。输出可利用的能量可能是电能、机械功或是热量。主要和输出能量可利用的程度有关。

    公式:
    效率=



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