汽车发动机性能循环与热效应
初三物理内能试题答案及解析
初三物理内能试题答案及解析1.现代家庭装修中有些浴室使用燃气热水器提供热水，小芳家安装了燃气热水器。
已知水进入热水器前的温度是10℃，洗澡时热水器输出热水的温度设定为40℃；如果小芳洗一次澡用热水0.05m3，水的比热容是4.2×103J／(kg·℃)。
求：(1)所用热水的质量为多少？(2)水从热水器中吸收多少热量？(3)若天然气完全燃烧释放热量的70％被水吸收，需要消耗多少m3的天然气？(天然气的热值是4×107J／m3)【答案】(1)50kg (2)6.3×106J (3)0.225m3【解析】本题含有两个“物理过程”，一是燃气燃烧放出热量的过程，一个是水吸收热量的过程，将两个过程“链接”在一起的是“效率”，所以我们可根据题意先求出水吸收的热量，然后通过“效率”这个链接量，求出燃气燃烧放出的热量，进而求出需要的燃气体积。
(1)由可求得所用热水的质量：m＝pV＝1.0×103kg／m3×0.05m3＝50kg(2)水从热水器中吸收的热量：Q吸＝cm(t－t)＝4.2×103J／(kg·℃)×50kg×(40℃－10℃)＝6.3×106J；(3)由“天然气完全燃烧释放热量的70％被水吸收”，可知燃气燃烧放出的热量为：J所以消耗的燃气体积为：m3。
2.下列说法中说明分子在永不停息地做无规则运动的是（）A．大风过后，将树叶吹的漫天飞舞B．寒冷的冬天，大雪纷飞C．扫除时，空中尘土飞扬D．红墨水在水中的扩散现象【答案】D【解析】红墨水在水中扩散属于分子热运动现象。
3.仔细观察图中甲、乙、丙三杯水，下列说法中正确的是（）A．甲杯中水的内能最大B．乙杯中水的内能最大C．丙杯中水的内能最大D．乙、丙两杯中水的内能一样大【答案】C【解析】丙杯中水的质量大于甲杯、温度高于乙杯，故其内能最大。
4.（2013山东济宁）用两个相同的电热器给质量同为2kg的物质甲和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图所示，据此判断甲物质10min吸收的热量为（）A．5.04×105JB．4.2×105JC．2.52×105JD．条件不足，不能计算【答案】C【解析】由图象可知，10min内甲、水吸收热量相同，甲物质温度升高了60℃，水温度升高了30℃。
汽车发动机的工作原理
汽车发动机的工作原理
汽车发动机是汽车动力系统的核心部件，它通过燃烧燃料产生动力，驱动汽车前进。
汽车发动机的工作原理主要包括吸气、压缩、燃烧和排气四个过程。
首先是吸气过程。
汽车发动机通过进气门，引入空气和燃料混合物。
进气门打开时，汽缸内的活塞向下运动，汽缸容积增大，此时会产生一个负压，使进气门自动打开，吸入空气和燃料混合物。
接着是压缩过程。
活塞开始向上运动，将进气门关闭，汽缸容积逐渐缩小。
在此过程中，汽缸内的空气和燃料混合物被压缩，使其温度和压力显著上升，形成一个高压高温的混合气体。
然后是燃烧过程。
当活塞接近上死点时，由于汽缸内的混合气体已被压缩到一定程度，点火系统发出火花，引燃混合气体。
燃烧过程产生的高温和高压气体使活塞向下突进，驱动曲轴旋转，从而转化为机械能。
最后是排气过程。
随着活塞向上运动再次接近上死点，排气门打开，高温废气通过排气门排出汽缸，同时新的吸气过程开始进行。
整个工作过程中，发动机通过连续不断的吸气、压缩、燃烧和排气循环，实现能量的转化，产生连续的动力输出。
同时，发动机还需要润滑系统、冷却系统、点火系统等辅助系统的配合，确保发动机的正常运行和提供稳定的动力输出。
关于废气再循环(EGR)冷却器设计研究
作者：高金铃杨巍
来源：《山东工业技术》2019年第11期
摘要：废气再循环冷却器的应用设计能够有效降低汽车尾气排放中氮氧化合物的含量，从而减少汽车行驶对空气的污染。本文在阐述废气再循环冷却器设计原理的基础上，针对废气再循环冷却器的性能要求和基本选型等设计问题进行探究。
2 EGR率对发动机动力性、经济性影响
通过应用EGR能够有效降低汽油发动机的氮氧化合物排放，但是在EGR率过大的情况下会出现燃烧恶化的现象，增大了燃油消耗率，在负荷不稳定的情况下会加剧EGR燃烧的不稳定，增加HC的排放。EGR率对氮氧化合物排放浓度和燃油消耗率的影响具体如图2、图3所示，在图1中，空气燃烧被作为一种参变量，由此可见，在EGR率增大的情况下能够促进氮氧化合物的排放。为了能够有效提升氮氧化合物的净化率和排放率需要采取有效措施增加燃油的消耗率。
1废气再循环（EGR）冷却器的设计原理
废弃再循环主要是指在确保内燃机动力性能不变的基础上，根据内燃气的温度和负荷大小将发动机排除的部分废气重新送回到进气管中，将废气和新空气混合重新进入气缸中燃烧，从而降低废气和污染物的排放。循环废气的量一般用EGR率进行表示进入废气管废气质量和进入气缸总气体质量的比值。废气再循环冷却器对氮氧化合物生成以及燃烧过程的影响具体表现在以下几个方面：第一，稀释效应，部分再循环废气会替代新鲜空气，使得新鲜空气的氧气浓度降低，汽车行驶燃烧焰前化学反应和燃烧速度会在一定程度上降低，从而延长燃烧时间。同时在EGR的作用下氮气和氧气的接触机会也会减少，在无形中减少了氮氧化合物的生成量。第二，热效应，再循环废气中的二氧化碳和水是三原子分子，具有较高的比热容，在流动过程中会比空气吸收更多的热量，工质总热容量的增加会使得同等数量燃烧放热的工质温度变化减少，从而减少冷却器应用过程中可能出现的压升率过高问题。第三，化学效应，在较高的温度作用下，废气中的一氧化碳、水蒸气会发生裂解，伴随裂解出现的是热量的吸收，由此降低缸内的峰值温度。
汽车发动机废气再循环阀性能检测装置的研究
汽车发动机废气再循环阀性能检测装置的研究摘要：在现代汽车的构成中，发动机废气再循环装置具有非常重要的作用，能够以汽车实际情况为基础，对其运转过程中产生的废气尾气等进行有效回收和再利用，进而减少对环境的破坏，实现汽车通行的生态效益。
基于此，本文首先对废气再循环的工作原理进行阐述，其次从两个主要方面分析废气再循环阀性能检测装置的设计情况，以期为该领域的后续研究提供参考。
关键词：汽车；发动机；废气再循环阀；性能检测前言：现阶段，我国科学技术水平正在不断提高，为各行各业发展提供有效支持，实现高速发展。
而在此过程中，汽车依托于先进的科学技术实现高水平制造，但与此同时汽车尾气的大量排放也带来一定的环境问题。
在这样的情况下，就需要对汽车发动机废气再循环装置的应用要点进行明确，以此为基础设计出合理的废气再循环阀性能检测装置系统，以有效保障汽车的环境效益，减少给环境造成的不利影响。
1.废气再循环的工作原理所谓废气再循环系统就是在保持内燃机动力性不影响的条件下，根据内燃机的工作温度和负载能力把引擎所排放的尾气的一部分份再送到进气管，与鲜活空气或鲜活混合气混合后再重新流入汽缸内进行焚烧，使焚烧化学反应的速度减慢，因而大大减少了NOx的排放量。
由于尾气中的氧化物含量很低，同时存在着大量N、CO和水蒸气，这三种气体都很稳定，但不能点燃，可吸收大部分热能。
而部分份排气气体经EGR控制阀的还流返合成气系统，与鲜活空气混合后，稀释了原有的氧气含量，使焚烧速度大大降低。
这两种因素均使点燃的温度减小，也因此有效抑制了在燃烧过程中NOx的产生。
废气再循环的数量通常用EGR比率表达，而EGR比率也即指流入废气管的废气质量和流入缸内的全部气体质量之间的比率。
EGR对NOx的产生及其产生流程中的影响主要表现在如下几个方面：第一，浓度稀释效应。
由于废气再循环替代了一部分清新空气，从而导致由原有的新鲜充能下降，氧含量减少。
当氧含量减少后，一方面，整个燃烧室的火焰前基本类型和点燃速率都将减小，也就是着火后滞燃时间和点燃维持时间将延长。
第一章 化学反应的热效应 单元测试--高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
第一章《化学反应的热效应》测试题一、单选题（共12题）1．已知25℃、101kPa 下，1mol 水蒸发为水蒸气需要吸热44.01kJ 12222H O(l)2H (g)O (g) ΔH=571.66kJ mol -=++⋅ 122C(s)H O(g)CO(g)H (g) ΔH=131.29kJ mol -+=++⋅ 则反应21C(s)O (g)CO(g)2+=的反应热为A ．1ΔH 396.36kJ mol -=-⋅B ．1ΔH 198.55kJ mol -=-⋅C ．1ΔH 154.54kJ mol -=-⋅D ．1ΔH 110.53kJ mol -=-⋅2．我们把能够发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞；发生有效碰撞的分子必须具有足够的能量，这种分子叫做活化分子；活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，叫做反应的活化能。
下列说法不正确．．．的是A ．图甲中曲线℃可以表示催化剂降低了反应的活化能B ．图乙中HI 分子发生了有效碰撞C ．盐酸和氢氧化钠溶液的反应活化能接近于零D ．增大反应物浓度，单位体积内活化分子数增多，单位时间内有效碰撞次数增加 3．下列热化学方程式或离子方程式中，正确的是A ．0.01mol•L -1KAl(SO 4)2溶液与0.02mol•L -1Ba(OH)2溶液等体积混合Al 3++2SO 24-+2Ba 2++3OH -=2BaSO 4↓+Al(OH)3↓B ．一定条件下，将0.5mol N 2(g)和1.5molH 2(g)置于密闭的容器中充分反应生成NH 3(g)，放热19.3kJ ，热化学方程式为：N 2(g)+3H 2(g)⇌2NH 3(g) ∆H=-38.6kJ/molC ．2H 2(g)+O 2(g)=2H 2O(g) ∆H=-571.6 kJ•mol -1，则H 2的燃烧热为285.8 kJ/molD ．CO(g)的燃烧热是283.0 kJ•mol -1，则CO 2分解的热化学方程式为：2CO 2(g)=2CO(g)+O 2(g) ∆H=+566.0 kJ/mol 4．下列热化学方程式正确的是A ．AB ．BC ．CD ．D5．水煤气是由2H 和CO 组成的混合气体，在工业上常用作燃料。
教科版第二章改变世界的热机知识点
教科版第二章改变世界的热机知识点1. 热机的定义和分类热机是指能够将热能转化为机械能的装置。
根据热机工作原理的不同，热机可以分为热力热机和热电热机两大类。
1.1 热力热机热力热机是利用热能使工作物质循环变化，从而产生机械能的装置。
常见的热力热机有蒸汽机、内燃机和喷气发动机等。
1.2 热电热机热电热机利用热能产生温差，通过热电效应将温差转化为电能的装置。
常见的热电热机有热电偶和热电堆等。
2. 卡诺循环卡诺循环是理想热机的工作循环，可以高效地将热能转化为机械能。
卡诺循环由等温过程和等熵过程组成。
2.1 理想热机的特点理想热机具有以下几个特点： - 完全热机热机的温度不变，在等温过程中吸收热量，在等熵过程中放出热量； - 完全热机热机热量对等温过程和等熵过程的热量相同； - 完全热机内部无能量损失，热机效率达到最高。
2.2 卡诺循环的过程和性质卡诺循环包含四个过程：等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩和绝热压缩。
在卡诺循环中，等温过程的热量摄取和放出相等，等熵过程不伴随能量交换。
卡诺循环的效率只与工作物质所在的两个温度有关，可以用以下公式计算：η = 1 - T_c / T_h其中，η表示卡诺循环的效率，T_c表示工作物质在低温状态下的温度，T_h表示工作物质在高温状态下的温度。
2.3 卡诺循环的实际应用卡诺循环虽然是理想化的模型，但在实际应用中具有重要意义。
许多热力热机的效率与卡诺循环的效率存在差距，并通过改进工作原理来逼近卡诺循环的效率。
3. 热效应与功热效应是指热力热机吸收或放出的热量与功的关系。
在等温过程中，热机吸收的热量和功相等；在等熵过程中，热机放出的热量和功相等。
3.1 热力热机的效率热力热机的效率定义为输出的功与输入的热量之比。
根据热力热机的工作过程和特点，实际热机的效率通常低于理想热机的效率。
3.2 单位功和热量的换算功和热量的单位都可以用焦耳（J）表示。
常见的单位换算关系有： - 1焦耳等于1牛顿·米； - 1焦耳等于0.239卡路里； - 1焦耳等于9.48×10^-4英尺·磅。
发动机工作原理是什么
发动机工作原理是什么发动机工作原理是指发动机在内燃机的工作过程中，通过燃料的燃烧产生能量，驱动活塞做往复运动，从而驱动机械设备工作的基本原理。
发动机工作原理的核心在于能量转化，通过燃烧产生的高温高压气体能量转化为机械能，从而驱动车辆运行。
首先，发动机工作原理的基础是内燃机的工作原理。
内燃机是利用燃料在氧气作用下燃烧产生高温高压气体，通过气体的膨胀推动活塞做往复运动，从而驱动机械设备工作的一种热机。
内燃机按照工作循环的不同可分为四冲程发动机和两冲程发动机，其中四冲程发动机包括进气、压缩、工作和排气四个冲程，而两冲程发动机只包括工作和排气两个冲程。
其次，发动机工作原理的关键在于燃烧过程。
燃料在氧气的作用下燃烧产生高温高压气体，这一过程需要点火系统提供高压电火花来点燃混合气，从而引发燃烧。
燃烧产生的高温高压气体推动活塞做往复运动，从而驱动曲轴转动，最终驱动车辆运行。
燃烧过程的效率和稳定性对发动机性能有着重要影响，因此燃料的选择、点火系统的设计以及燃烧室的结构都是影响发动机性能的重要因素。
再次，发动机工作原理的实现离不开气缸、活塞和曲轴等关键部件的协同作用。
气缸是燃烧室，活塞在气缸内做往复运动，曲轴则将活塞的往复运动转化为旋转运动。
这些部件的设计和制造对发动机的性能、功率输出、燃油经济性等方面都有着重要影响。
同时，气缸、活塞和曲轴的密封性、耐磨性、重量等特性也是发动机设计中需要考虑的重要因素。
最后，发动机工作原理的优化和改进是发动机技术发展的重要方向。
随着科学技术的不断进步，发动机的燃烧技术、材料技术、润滑技术等方面都在不断创新和改进。
例如，采用高压直喷、涡轮增压、可变气门正时等技术可以提高发动机的燃烧效率和动力性能，同时降低排放和燃油消耗。
此外，轻量化材料的运用和摩擦减小技术的应用也可以改善发动机的整体性能。
总之，发动机工作原理是内燃机工作的基本原理，涉及燃烧、能量转化、机械传动等多个方面。
发动机的性能优劣直接影响着车辆的动力性能、经济性和环保性能，因此对发动机工作原理的深入理解和不断优化是汽车工程领域的重要课题。
热力学第一定律的表达式
热力学第一定律的表达式热力学第一定律的表达式：ΔE=W+Q。
在热力学中，热力学第一定律通常表述为：热能和机械能在转化时，总能量保持不变。
其数学表达式为ΔE=W+Q，其中ΔE表示系统内能的改变，W表示系统对外所做的功，Q表示系统从外界吸收的热量。
这个定律表明，能量的转化和守恒定律是自然界的基本定律之一，它适用于任何与外界没有能量交换的孤立系统。
换句话说，在一个封闭系统中，能量的总量是恒定的，改变的只是能量的形式。
因此，热力学第一定律是能量守恒定律在热现象领域中的应用。
另外，对于一个封闭系统，如果系统内部没有发生化学反应或相变等过程，那么系统对外做的功等于系统从外界吸收的热量。
这是因为系统内能的改变量等于系统对外做的功和系统从外界吸收的热量之和。
值得注意的是，热力学第一定律也适用于非平衡态系统。
即使系统处于非平衡态，热力学第一定律仍然适用。
因此，它不仅是热力学的基石之一，也是整个物理学的基石之一。
为了更好地理解热力学第一定律，我们可以考虑一些具体的应用场景。
例如，在汽车发动机中，汽油燃烧产生的热能转化为汽车的动能和废气中的内能。
在这个过程中，系统内能的改变量等于系统对外做的功和系统从外界吸收的热量之和。
因此，根据热力学第一定律，我们可以计算出汽车发动机的效率，从而评估其能源利用效果。
此外，热力学第一定律还可以应用于电学、化学等领域。
例如，在电学中，当电流通过电阻时会产生热量，根据热力学第一定律可以计算出电阻产生的热量。
在化学中，反应热的计算也可以根据热力学第一定律来进行。
以下是一些具体例子，说明热力学第一定律的应用：1. 热电站：在热电站中，燃料燃烧产生的热能转化为蒸汽的机械能，再转化为电能。
根据热力学第一定律，热能被转化为机械能和电能，而总能量保持不变。
通过计算输入和输出的能量，我们可以评估热电站的效率。
2. 制冷机：制冷机是一种将热量从低温处转移到高温处的设备。
在制冷过程中，制冷剂在蒸发器中吸收热量并转化为气态，然后通过压缩机和冷凝器将热量释放到高温处。