題型1中熱機四沖程的區分
【例1】柴油機的四個沖程是吸氣沖程、壓縮沖程、沖程、排氣沖程,如圖所示。
分析:從圖中可以看出,進氣門和排氣門B關閉熱機的效率的公式,活塞向上運動,所以這是活塞對上方空氣的壓縮,稱為壓縮沖程。
答案:壓縮
解題方法:確定熱機的每個沖程,關鍵是看兩個閥門的關閉運動:兩個閥門都關閉,活塞向下運動為壓縮沖程,活塞向上運動為壓縮沖程。活塞為動力沖程; 兩個閥門一關一開,活塞向上運動為吸氣沖程,活塞向下運動為排氣沖程。
問題類型 2 檢查能量的轉換
【例2】如圖5-4-3所示,用酒精燈加熱試管內的水。 當水沸騰一段時間后,蓋被試管內的水蒸氣推出,水蒸氣的能量轉化為蓋的機械能。 圖 柴油機的工作過程與實驗過程中的能量轉換一致。
分析:當蓋子被試管內的水蒸氣推出時,水蒸氣的內能轉化為蓋子的機械能。 在柴油機中,內能轉化為機械能的就是做功沖程,所以就是圖B,圖A就是壓縮沖程。 將機械能轉化為內能。
答案:B內
問題類型3 熱值及相關估算
[例3] 天然氣的熱值為
小明的同事發現他臥室的天然氣表顯示熱機的效率的公式,那么他家使用的天然氣的熱值是,而這種天然氣在使用過程中釋放的總熱量是。
分析:燃料的熱值是燃料的一個特性,與燃料的多少無關,所以仍然是
.本題給出了天然氣放出的熱量與體積的關系,需要靈活運用公式
做出估計。
回答:
解題方法:對于與熱量值相關的熱量估算,使用的通用公式是Q=qm,可以通過代入數據來估算。 注意質量單位必須是kg。 通常用公式Q=qV來估算二氧化碳的熱量,注意區分和靈活使用。
問題4 熱機的效率和環保
【例4】內燃機的廣泛使用,促進了社會的進步,使人們享受到現代物質文明。 但內燃機的使用也給人類帶來了污染,主要指污染和污染。 如果內燃機工作時燃料燃燒放出的熱量:廢水占35%,熱損失占30%,機械損失占10%,那么熱機的效率是。
分析:內燃機排出的廢水和粉塵嚴重影響了大氣質量,造成了空氣污染,而且使用過程中形成的噪音也影響了人們的生活環境,是另一大污染。 熱機的效率:用它做有用功的能量與燃料完全燃燒釋放的能量之比為1-35%-30%-10%=25%。
答案:大氣噪聲25%
【解題規則總結】本節內容主要考察熱機四沖程的辨識和能量轉換,以及熱機發熱量的估算。 解題時,掌握四個沖程的順序、活塞的運動以及兩個閥門的關閉情況,在估算相關熱量時要注意公式及其變體公式的使用根據熱值。