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请同学们预习本节课教材内容,完成下表。
|本节要点|预习导航|
|热机效率|①在内燃机里,燃料释放的能量
②把热机
|改变世界的热机|①水蒸气驱动叶轮转动,这是最简单的
②在很多汽车、农用机械、轮船上配备的是
|飞向太空|火箭使用的是
|本节要点|预习导航|
|热机效率|①在内燃机里,燃料释放的能量
不能
(填“能”或“不能”)全部用来做有用功,其中克服摩擦
、废气带走
、散热
和机械传动
都会消耗一部分能量。②把热机
做的有用功
与燃料完全燃烧放出的能量
之比叫作热机的效率,用来描述热机的性能。||改变世界的热机|①水蒸气驱动叶轮转动,这是最简单的
蒸汽机
。它广泛应用在早期的火车
、现代大型火力发电厂
以及大型舰船上。②在很多汽车、农用机械、轮船上配备的是
汽油机
和柴油机
。在航空航天中,使用的是更加高效的喷气发动机
。||飞向太空|火箭使用的是
喷气
发动机,它的燃料在燃烧室内燃烧后产生高温高压
的气体,这种气体从尾部以极高的速度喷出,同时产生很大的反作用力
推动机身向前运动。|答案
|本节要点|预习导航|
|热机效率|①不能；克服摩擦；废气带走；散热；机械传动
②做的有用功；燃料完全燃烧放出的能量|
|改变世界的热机|①蒸汽机；火车；火力发电厂
②汽油机；柴油机；喷气发动机|
|飞向太空|喷气；高温高压；反作用力|
|热机效率|①不能；克服摩擦；废气带走；散热；机械传动
②做的有用功；燃料完全燃烧放出的能量|
|改变世界的热机|①蒸汽机；火车；火力发电厂
②汽油机；柴油机；喷气发动机|
|飞向太空|喷气；高温高压；反作用力|
解析
根据热机效率及相关知识，内燃机燃料释放能量因多种因素不能全部做有用功，损耗包括克服摩擦、废气带走、散热、机械传动等；热机效率定义为有用功与燃料完全燃烧放出能量之比。改变世界的热机中，水蒸气驱动叶轮是最简单的蒸汽机，应用于早期火车、现代大型火力发电厂等；汽车等常用汽油机和柴油机，航空航天用喷气发动机。飞向太空的火箭使用喷气发动机，燃料燃烧产生高温高压气体，喷出时产生反作用力推动机身。
1. (★★)某台汽油机的热机效率是 20%,意思是
用来做有用功的那部分能量，占燃料完全燃烧放出的能量的20%。
。答案
用来做有用功的那部分能量，占燃料完全燃烧放出的能量的20%。
解析
用来做有用功的那部分能量，占燃料完全燃烧放出的能量的20%。
2. (★★)一台内燃机运行时各种能量损耗大致为汽缸散热损失占 25%,废气带走的能量占 30%,摩擦等机械损耗占 10%,则它的机械效率为
35%
。答案
35%
解析
内燃机的总能量视为100%，机械效率=100%-汽缸散热损失占比-废气带走能量占比-摩擦等机械损耗占比=100%-25%-30%-10%=35%
3. (★★)下列途径中,不能提高热机效率的是【
A.尽量使燃料充分燃烧
B.尽量减少摩擦
C.尽量减少输出功率
D.尽量减少热量损失
C
】A.尽量使燃料充分燃烧
B.尽量减少摩擦
C.尽量减少输出功率
D.尽量减少热量损失
答案
C
解析
热机效率是指用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。A选项，燃料充分燃烧能增大有用能量占比，可提高效率；B选项，减少摩擦能减少额外功，可提高效率；C选项，减少输出功率不影响有用功与总能量的比值，不能提高效率；D选项，减少热量损失能增大有用能量占比，可提高效率。
4. (★★)柴油机是工农业生产中常用的热机。某型号柴油机的热机效率是 30%,该柴油机完全燃烧 2 kg 柴油能放热
8.6×10⁷
J。这些热量通过该柴油机的转化可对外做有用功2.58×10⁷
J。($q_{柴油}= 4.3×10^{7}J/kg$)答案
1. $Q_{放}=mq=2\ kg × 4.3× 10^{7}\ J/kg=8.6× 10^{7}\ J$
2. $W_{有}=\eta Q_{放}=30\% × 8.6× 10^{7}\ J=2.58× 10^{7}\ J$
8.6×10⁷；2.58×10⁷
2. $W_{有}=\eta Q_{放}=30\% × 8.6× 10^{7}\ J=2.58× 10^{7}\ J$
8.6×10⁷；2.58×10⁷
5. (★★)火箭发动机工作时,燃料在燃烧室内燃烧,产生
高温高压
气体,这些气体通过喷管向后高速喷出,由于物体间力的作用是相互的
,对火箭产生推力,把火箭发射出去。火箭工作时燃料燃烧产生的内
能最终转化为火箭的机械
能。答案
高温高压；物体间力的作用是相互的；内；机械
解析
燃料在燃烧室内燃烧后产生高温高压的气体，这些气体通过喷管向后高速喷出，根据物体间力的作用是相互的原理，会对火箭产生反作用力即推力，使火箭发射出去。火箭工作时燃料具有化学能，燃烧过程将化学能转化为内能，然后内能再转化为火箭的机械能。
