有关热机的计算知识点题库

一台汽油机的飞轮转速为600r/min，则1s内（　　）

A . 完成10个冲程，做功10次 B . 完成10个冲程，做功5次 C . 完成20个冲程，做功10次 D . 完成20个冲程，做功5次

如图所示是道路维修时常用的路面钻机（俗称“啄木鸟”），该机械利用压缩气体推动活塞将钻头打入路面．气体推动活塞时是将能转化为能；“啄木鸟”中用到了柴油机，若其机械效率是40%，则完全燃烧50kg柴油对外做的有用功是 J（柴油的热值是4.3×10⁷J/kg）．

汽油机的一个工作循环有四个冲程，如图是冲程，若此台汽油机飞轮转速为1200r/min，则每秒钟对外做功次．

一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为3 600转/分，该柴油机活塞1s对外做功次．若其效率为40%，消耗5kg的柴油转化成的机械能是J．（q_柴油=4.3×10⁷ J/kg）

某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线，若在6min内完全燃烧了0.2kg的煤，水的比热容为4.2×10³J/（kg.℃），煤的热值为3×10⁷J/kg.煤完全燃烧产生的热量J；在烧水过程中，热效率最高（选填“0～2min”、“2～4min”或“4～6min”），其值为.

飞机的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力.高空中某飞机获得1.6×10⁵N的水平推力，以600km/h的速度沿水平方向匀速航行1h，需要完全燃烧热值q_油=4×10⁷J/kg的航空煤油4000kg.求1h内：

（1）发动机所做的功
（2）航空煤油完全燃烧放出的热量
（3）发动机的热机效率

如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图 . 汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况 . 该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km时，消耗汽油1.5L . 假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，求：

（1）该汽车发动机做的有用功是多少? （已知：汽油的密度为0.8×10³kg/m³ ，汽油的热值为4.5×10⁷J/kg）
（2）该汽车的输出功率为多少?

如图甲所示装置,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团硝化棉,用力将活塞迅速下压,看到棉花着火,图中(选填“乙”或“丙”)汽油机的工作过程与这一实验过程中能量的转化是一致的。如果该汽油机飞轮转速是1200r/min，若做功冲程每次做功为500J，则汽油机的功率为W；在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，这是通过的方式减少汽缸内能

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9.0×10⁵Pa，飞轮1min转动1800圈.当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），求该汽油机的功率.

一台单缸四冲程柴油机，它的转速是 $\text{[math]}$ ，做功冲程时推动活塞一次做功 $\text{[math]}$ ，那么，这台柴油机的功率为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

小林的爸爸最近也购买了一辆轿车，小林通过上网查到了他家轿车的输出功率与转速的关系如图所示．小林又向爸爸询问了一些实测数据：轿车行驶的路况好，平均车速为100km/h，发动机转速为2000r/min，平均油耗为9L/100km，分析上述信息可知：当这辆汽车以100km/h匀速行驶时，求：1小时发动机所做的有用功，此时发动机的效率．（已知汽油的热值为4.5×10⁷J/kg，密度为0.8×10³kg/m³）

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火箭少女101演唱的歌曲《卡路里》非常好听。其实“卡路里”是热量的另一个单位，简称“卡”。1卡是这样规定的：在1标准大气压下，质量为1g的水，温度每升高1℃所需要吸收的热量。有一辆汽车消耗0.75kg汽油做的有用功是2.5×10⁶卡。[已知q_汽＝4×10⁷J/kg；c_水=4.2×10³J/（kg∙℃）]。求：

（1） 1卡的热量表示多少焦耳？
（2）完全燃烧0.75kg汽油放出多少热量？
（3）该汽车发动机的效率为多少？

某物理小组的同学在社会实践活动中，通过实际调查和网上查询，绘制了一辆某种型号普通轿车在额定功率下行驶时单位时间内的能量流向图，请你参与讨论有关问题。

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（1）根据图中的能量流向，说出该轿车行驶时有哪几个方面的能量损耗。
（2）若将机器转化为有用功的能量与输入发动机的能量的比值定义为“能量转化效率”。由图中提供的数据可知得，该轿车的能量转化效率为。（保留三位小数）

一辆汽车在平直的公路上做直线运动，其v-t图像如图所示，在10s时速度达到20m/s，0~10s通过的路程为120m，汽车在整过行驶过程中阻力不变，其大小为F_阻=4000N，求：

（1）汽车在匀速直线运动过程中牵引力做功的功率多大？
（2）若汽车在整过运动过程中功率保持不变，发动机的转化效率为25%，则0~10s内需要完全燃烧多少千克汽油？（已知汽油的热值大约为5×10⁷J/kg）。

如图为四缸发动机工作原理：内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开，在飞轮转动时，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。有一台四缸发动机，其主要技术指标如表格所示。其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积V，又称单缸排量，它取决于活塞的面积S和活塞上下运动的距离L（即冲程长）。转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数。汽缸可以看成圆柱体。

（1）该发动机在1秒内做功多少焦耳？
（2）在一个做功冲程里，发动机做功多少焦耳？
（3）在一个做功冲程中燃气的压强产生的压力F对活塞做的功W，由此可计算出燃气对活塞的压强为多少帕？（1L＝10^－³m³）

在抗击新型冠状病毒期间，一辆货车某次运输防疫物资去武汉，满载后总质量是6.0×10³kg，在平直的公路上匀速行驶200km耗油20kg，若货车受到的平均阻力是总重力的0.05倍。（油的热值是5.0×10⁷ J/kg）求：

（1）货车的牵引力所做的功；
（2）货车发动机的效率。

一台单缸四冲程内燃机正常工作时的转速为1800r/min，该内燃机每秒共经历个冲程，对外做了次功。

发动机用水做冷却液，是因为水的大，若此汽油机每秒钟完成100个冲程，则该四冲程汽油机的曲轴转速是 r/min，每秒对外做次功。

小明一家驾车旅行，汽车应用了好多物理知识，请回答下列问题：

（1）加油时闻到汽油味，说明分子在；
（2）图示为车发动机的冲程，其能量转化情况是；
（3）若车的总质量为1.5t，匀速直线行驶9km，所受阻力为车重的0.1倍，完全燃烧汽油1L，则1L汽油完全燃烧放出的热量是J，车所受牵引力是N，车的工作效率是%。（𝜌_汽油=0.8×10³kg/m³ ， q_汽油=4.5×10⁷J/kg，g 取10N/kg）

做同样的有用功，甲、乙柴油机用时和消耗柴油对比如下，下列说法正确的是（）

柴油机	完成工作量	时间	消耗柴油
甲	相同	3h	5kg
乙	相同	2h	6kg

A . 甲的功率较大，热机效率较低 B . 甲的功率较大，热机效率较高 C . 乙的功率较大，热机效率较高 D . 乙的功率较大，热机效率较低

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