热机效率(含解析及答案)

《热机效率(含解析及答案)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、热机效率一、计算题：1．小兵同学想知道一辆小汽车的实际效率是多少，他从驾驶员师傅处了解到，该汽车100km耗油约7kg，从书上查得汽油的热值q=4.6×107J/kg，他又测出在平直公路上，人用644N的水平拉力可使汽车匀速前进．（空气阻力不计）求：（1）该小汽车行驶100km，消耗的总能量是多少？（2）该小汽车匀速行驶100km，做的有用功是多少？（3）该小汽车的效率是多少？（4）若汽油充分燃烧，汽油燃烧放出的总能量转化成了哪几种形式的能？【答案】（1）Q=mq=7kg×4.6×107J/kg=3.22×108J；答：小汽车行驶100km，消耗

2、的总能量是3.22×108J；（2）W=Fs=644N×100×103m=6.44×107J；答：该小汽车匀速行驶100km，做的有用功是6.44×107J；（3）η===20%；该小汽车的效率是20%；（4）汽油燃烧的总能量转化为：①驱车前进的有用能量，②克服机械摩擦的额外功的能量，③机器吸收和蒸发到空气中的热量2．某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×lO5Pa，飞轮lmin转动1800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），若1min消耗汽油0.01

3、L．汽油的密度ρ=0.8×103kg/m3；汽油的热值为4.6×l07J/kg．求：（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力；（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功；（3）汽油机的功率．（4）该汽油机的效率．【答案】（1）燃气对活塞的平均压力：F=PS=9.0×lO5Pa×30×10﹣4m2=2700N；（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功：W=FS=2700N×0.05m=135J；（3）曲轴每转两圈对外做功一次，所以lmin转动1800周，要做功900次，所以P=（4）该汽油机1min消耗汽油质量：m=ρv=0.8×103kg/m3×0.01×10

4、﹣3m3=0.008kg，效率：η=．答：（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力为2700N；（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功135J；（3）汽油机的功率为2025W；（4）汽油机的效率为33%．5/5故答案为：①2700N；②135J；③2025W；④33%．3．近年来，“低碳经济”成为社会的一个焦点之一，“低碳”其实就意味着节能。合肥市江淮汽车集团致力于节能型汽车研制生产。该厂生产的某型号专用车在车辆测试中，在一段平直的公路上匀速行驶5.6km，受到阻力大小是3.0××103N，消耗燃油1.5××10-3m3（假设燃油完全燃烧），若燃油的密

5、度ρ=0.8×103kg/m3，热值q=4×107J/kg，求：（1）专用车牵引力所做的功。（2）已知热机效率η=W/Q（式中W为热机在某段时间内对外所做的功，Q为它在这段时间内所消耗的燃油所完全燃烧时所放出的热量），则该专用车的热机效率是多少？（3）为了响应国家的“低碳”号召，前不久，安徽江淮汽车集团专门研发生产了一款电动公交汽车，投入到滨湖新区和政务新区之间运营，请你根据学过的物理知识点评一下普通汽车和电动汽车的优劣。【答案】（1）专用车牵引力所做的功为1.68×107J；（2）该专用车的热机效率是35%；（3）普通汽车燃油排放尾气、有噪声污

6、染、废气污染；电动汽车噪音小、无废气排放【解析】（1）∵车匀速行驶，∴F=f=3.0×103N牵引力做的功：W=Fs=3.0×103N×5.6×103m=1.68×107J；（2）消耗燃油的质量：m=ρV=0.8×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.2kg，燃油完全燃烧所产生的热量：Q=mq=1.2kg×4×107J/kg=4.8×107J，热机效率：（3）普通汽车燃油排放尾气、有噪声污染、废气污染；电动汽车噪音小、无废气排放．4．随着人们生活水平的日益提高，小汽车越来越多地走进了百姓人家。一辆使用汽油为燃料的小汽车，以72km／h的速度

7、在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为20kW。若小汽车行驶的距离为100km，汽油的热值q=4．6×107J／kg，小汽车发动机的效率为25％。求小汽车在这段路程中：(1)运动的时间；(2)发动机所做的功；5/5(3)消耗汽油的质量。【答案】（1）小汽车的组度v=72km/h运动的时间t=s/v=100×103/20s=5×103s（2）发动机做的功W=Pt=20×103×5×103J=1×108J（3）汽油完全燃烧放出的热量Q=mq,又因为Q=W/h;故m=Q/q=W/(qh)=1×108/(4.6×107×25%)kg=8.7kg5．“

8、问道武当山，养生太极湖”，中外游客慕名前往武当山旅游观光。武当山景区推出了“山水一体游”项目，购进一批旅游观光艇（如图），其部分技术参数