热机经典例题

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一、知识点梳理复习

（一）热机

1、定义:

将燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的机器统称为热机。

2、内能的两种应用：

一是利用内能来加热物体,如：烧水做饭;二是利用内能来做功,如：水开了,水壶内的水蒸气将壶盖顶起来，这一过程中,是水蒸气的内能转化为壶盖的机械能。其中利用内能来加热物体是能量的转移过程，而利用内能来做功是能量的转化过程。

3、热机的种类

热机是把内能转化为机械能的机器。热机的种类很多。例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。尽管它们构造不同，但它们有一个共同的特点就是:把内能转化为机械能。初中阶段我们主要研究内燃机。

（二)汽油机：

燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机。最常见的内燃机是四冲程的汽油机和四冲程的柴油机。

⒈构造：进气门、排气门、气缸、火花塞、曲轴、连杆等．

⒉工作原理:在气缸内燃烧汽油，生成高温高压的燃气〔化学能→内能〕,使燃气推动活塞做功〔内能→机械能〕.

⒊冲程:活塞在往复运动中从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程．

⒋工作过程：

⑴多数汽油机是由吸气、压缩、做功〔燃烧—膨胀做功〕和排气冲程的不断循环来保证连续工作的.

⑵吸气冲程:吸入汽油和空气组成的燃料混合物.

(3)压缩冲程：燃料混合物被压缩,压强增大,温度升高.⑶做功冲程:在压缩冲程末尾,火花塞产生电火花，燃料猛烈燃烧,产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动,并通过连杆带动曲轴转动.

⑷活塞向上运动,将废气排出气缸．

⒌工作过程中能量的转化:①压缩冲程：机械能→内能；②做功冲程：先是化学能→内能,再由内能→机械能.

⒍汽油机工作的四个冲程中，只有做功冲程是燃气对活塞做功,期货三个冲程要靠飞轮的惯性来完成.在开始运转时，要靠外力先使飞轮和曲轴转动起来,由曲轴通过连杆带动活塞运动，以后,汽油机才能自己工作.

⒎特点与应用：

⑴特点:轻巧.

⑵汽车、飞机和小型农业机械（如插秧机、机动喷雾器)．

（三)柴油机:

⒈构造:与汽油机相似，区别在于柴油机顶部没有火花塞,而有一个喷油嘴.

图1

⒉工作原理:与汽油机相同.

⒊工作过程:与汽油机相似．

区别:①在吸气冲程里吸进气缸的只有空气,而汽油机吸进的是汽油和空气的混合物;②在压缩冲程里，活塞把空气的体积压缩得很小,空气的压强更大，温度更高；③点火方式:柴油机—压燃式；汽油机—点燃式；④相比汽油机，柴油机的效率比较高。

⒋柴油机启动时也要靠外力使飞轮和曲轴转动起来.

⒌特点与应用：

特点:柴油比汽油便宜,但柴油机比较笨重．

应用：载重汽车、拖拉机、坦克、火车、轮船以及发电机．

三、经典例题

【例１】汽油机的一个工作循环是由_____＿__个冲程组成，其中对外做功_______＿次．在压缩冲程中,气体的温度升高,这是通过___＿____的方式增加内能．为了不让汽油机在工作时温度升得太高,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．用水来冷却汽缸是因为水的_____＿__较大．

【例2】下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况.关于对图中①②③④的补充正确的是( )

A.①做功冲程 ②内能转化为机械能 ③压缩冲程 ④机械能转化为内能

B ．①压缩冲程 ②内能转化为机械能 ③做功冲程 ④机械能转化为内能

C ．①做功冲程 ②机械能转化为内能 ③压缩冲程 ④内能转化为机械能

D ．①压缩冲程 ②机械能转化为内能 ③做功冲程 ④内能转化为机械能

【例３】摩托车上的热机工作时提供动力的冲程是（）

A ． A ．吸气冲程

B ．压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程

【例4】下图表示四冲程内燃机工作时各冲程的示意图，它们正确的排列顺序为（ )

A ．甲、乙、丙、丁 ? ???B.丁、丙、乙、甲

C.甲、丙、乙、丁? ? ? ?Ｄ.甲、丁、乙、丙

【例5】四冲程汽油机在工作过程中，将燃气的内能转化为机械能的冲程是( ）

A 、吸气冲程

B 、压缩冲程

C 、做功冲程

D 、排气冲程

【例6】改变内能有不同的方式,图1（甲)是在一个配有活塞的

厚壁玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花，当迅速压下活塞时，可

看见筒内棉花燃烧起来。这是通过＿__＿_＿方式使玻璃筒内的

空气＿_＿_＿＿增加，温度升高,达到棉花的燃点,使棉花燃烧。

图1（乙)是通过＿＿____方式把试管里的水加热至沸腾。

【例７】四冲程内燃机工作时,依靠惯性使活塞向上运动完成的

冲程是（ )

Ａ.吸气和排气冲程 B ．压缩和做功冲程

C.做功和排气冲程Ｄ.压缩和排气冲程

【例8】汽油机和柴油机在下列区别中,错误的是（ )

A ．柴油机的气缸顶部是喷油嘴 B.柴油机的飞轮大,比汽油机笨重

C.柴油机的热机效率比汽油机高吸气（（排气

答案

例１、41做功热传递比热容

例2、D例3、Ｃ例４、Ｄ例5、C 例6、做功内能热传递例7、Ｄ例8、Ｄ例9、B

课堂练习:

1、内能内能机械能

2、蒸汽机内燃机汽轮机喷气发动机内能吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程做功内机械压

3、吸气冲程压缩冲程排气冲程做功冲程

4、做功内机械

5、B

6、Ｄ７、C ８、D９、A 10、B11、Ａ12、Ａ１3、B 14、

课后练习:

1、加热做功

2、内机械

3、吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程

4、电能转化为内能

5、Ｂ

6、Ｂ

7、D

8、Ｄ

9、Ｃ

10、热传递做功

11、Ａ

12、D

13、A

14、B

15、A

16、(1)牛奶的质量和初温;(2）空气的导热性比水的导热性差;(3)慢;液体单位时间内降低的温度.