3. (2025 扬州)如图14-F-8所示是单缸四冲程汽油机工作循环中的一个冲程,它是 (

图14-F-8
A.吸气冲程
B.压缩冲程
C.做功冲程
D.排气冲程
B
)图14-F-8
A.吸气冲程
B.压缩冲程
C.做功冲程
D.排气冲程
答案
3. B
解析
【分析】要判断该冲程类型,需掌握单缸四冲程汽油机各冲程的判断依据:先观察两个气门(进气门、排气门)的开闭状态,再看活塞的运动方向,结合各冲程的特点逐一排除错误选项,最终确定正确答案。
【解析】根据四冲程汽油机的工作特点分析:
吸气冲程:进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,题图中两气门均关闭、活塞向上,不符合;
压缩冲程:进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,与题图特征一致;
做功冲程:两气门关闭,活塞向下运动且火花塞点火,题图中活塞向上,不符合;
排气冲程:排气门打开,进气门关闭,活塞向上运动,题图中两气门均关闭,不符合。
综上,该冲程为压缩冲程,选B。
【答案】B
【知识点】汽油机四冲程、内燃机工作原理
【点评】本题考查单缸四冲程汽油机的冲程判断,核心是气门状态和活塞运动方向的对应关系,属于热学基础题,难度较低。
【难度系数】0.7
【解析】根据四冲程汽油机的工作特点分析:
吸气冲程:进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,题图中两气门均关闭、活塞向上,不符合;
压缩冲程:进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,与题图特征一致;
做功冲程:两气门关闭,活塞向下运动且火花塞点火,题图中活塞向上,不符合;
排气冲程:排气门打开,进气门关闭,活塞向上运动,题图中两气门均关闭,不符合。
综上,该冲程为压缩冲程,选B。
【答案】B
【知识点】汽油机四冲程、内燃机工作原理
【点评】本题考查单缸四冲程汽油机的冲程判断,核心是气门状态和活塞运动方向的对应关系,属于热学基础题,难度较低。
【难度系数】0.7
4. (2025 菏泽)汽油在发动机气缸中燃烧不充分会产生积碳,影响发动机性能。在发动机维护保养后,汽油燃烧会更加充分,其热值(
A.变大
B.变小
C.不变
D.无法确定
C
)A.变大
B.变小
C.不变
D.无法确定
答案
4. C
解析
【分析】首先明确热值的定义:热值是燃料的固有特性,仅由燃料的种类决定,与燃料的质量、是否完全燃烧等外界因素无关。本题中汽油的种类未发生改变,因此无论燃烧是否充分,汽油的热值都不会变化,据此判断选项。
【解析】热值是燃料本身的特性,只与燃料的种类有关,与燃烧是否充分等因素无关。题目中汽油的种类没有改变,所以其热值不变,因此选C选项。
【答案】C
【知识点】燃料的热值
【点评】本题考查对热值概念的理解,属于基础概念类题目,只需牢记热值的决定因素即可轻松作答,难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】热值是燃料本身的特性,只与燃料的种类有关,与燃烧是否充分等因素无关。题目中汽油的种类没有改变,所以其热值不变,因此选C选项。
【答案】C
【知识点】燃料的热值
【点评】本题考查对热值概念的理解,属于基础概念类题目,只需牢记热值的决定因素即可轻松作答,难度较低。
【难度系数】0.8
5. (2024 广安)内燃机的发明是第二次工业革命中应用技术领域的一项重大成就。如图14-F-9所示为单缸四冲程汽油机的一个冲程示意图,若该汽油机的效率为30%,飞轮每分钟转动1800圈($q_{汽油}=4.6×10^7 J/kg$),则下列说法正确的是(
A.图中所示冲程是做功冲程
B.若该汽油机完全燃烧5 kg汽油,则汽油机做的有用功为$6.9×10^7 J$
C.该汽油机在1 s内做功30次
D.汽油机消耗的燃料越少,效率一定越高

图14-F-9
B
)A.图中所示冲程是做功冲程
B.若该汽油机完全燃烧5 kg汽油,则汽油机做的有用功为$6.9×10^7 J$
C.该汽油机在1 s内做功30次
D.汽油机消耗的燃料越少,效率一定越高
图14-F-9
答案
5. B
解析
【分析】
要解决本题,需分步骤分析:1. 判断图中汽油机的冲程:根据气门状态和活塞运动方向,两气门关闭、活塞向上运动,为压缩冲程;2. 逐一分析选项:A选项判断冲程是否正确;B选项利用热值计算总热量,结合效率求有用功;C选项根据飞轮转速计算每秒做功次数;D选项明确热机效率的定义(有用功与燃料完全燃烧放热的比值),与燃料多少无关。
【解析】
1. 判断冲程:图中汽油机的进气门、排气门均关闭,活塞向上运动,因此是压缩冲程,不是做功冲程,故A错误。
2. 分析B选项:5kg汽油完全燃烧放出的热量:
$Q_{放}=mq=5\ \mathrm{kg}×4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}=2.3×10^8\ \mathrm{J}$
汽油机效率$\eta=30\%$,则有用功:
$W_{有用}=Q_{放}×\eta=2.3×10^8\ \mathrm{J}×30\%=6.9×10^7\ \mathrm{J}$,故B正确。
3. 分析C选项:飞轮每分钟转1800圈,则每秒转$\frac{1800}{60}=30$圈;四冲程汽油机每2圈完成一个工作循环,对外做功1次,因此1s内做功次数为$\frac{30}{2}=15$次,不是30次,故C错误。
4. 分析D选项:热机效率是有用功与燃料完全燃烧放出热量的比值,与消耗燃料的多少无关,故D错误。
【答案】
B
【知识点】
内燃机四冲程、热机效率、热值计算
【点评】
本题综合考查内燃机的冲程判断、热机效率、热值相关计算,需掌握四冲程的特点、飞轮转速与做功次数的关系,以及效率的定义,是热机部分的基础综合题,需注意概念的准确理解和计算的正确性。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需分步骤分析:1. 判断图中汽油机的冲程:根据气门状态和活塞运动方向,两气门关闭、活塞向上运动,为压缩冲程;2. 逐一分析选项:A选项判断冲程是否正确;B选项利用热值计算总热量,结合效率求有用功;C选项根据飞轮转速计算每秒做功次数;D选项明确热机效率的定义(有用功与燃料完全燃烧放热的比值),与燃料多少无关。
【解析】
1. 判断冲程:图中汽油机的进气门、排气门均关闭,活塞向上运动,因此是压缩冲程,不是做功冲程,故A错误。
2. 分析B选项:5kg汽油完全燃烧放出的热量:
$Q_{放}=mq=5\ \mathrm{kg}×4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}=2.3×10^8\ \mathrm{J}$
汽油机效率$\eta=30\%$,则有用功:
$W_{有用}=Q_{放}×\eta=2.3×10^8\ \mathrm{J}×30\%=6.9×10^7\ \mathrm{J}$,故B正确。
3. 分析C选项:飞轮每分钟转1800圈,则每秒转$\frac{1800}{60}=30$圈;四冲程汽油机每2圈完成一个工作循环,对外做功1次,因此1s内做功次数为$\frac{30}{2}=15$次,不是30次,故C错误。
4. 分析D选项:热机效率是有用功与燃料完全燃烧放出热量的比值,与消耗燃料的多少无关,故D错误。
【答案】
B
【知识点】
内燃机四冲程、热机效率、热值计算
【点评】
本题综合考查内燃机的冲程判断、热机效率、热值相关计算,需掌握四冲程的特点、飞轮转速与做功次数的关系,以及效率的定义,是热机部分的基础综合题,需注意概念的准确理解和计算的正确性。
【难度系数】
0.5
6. (2025成都)2025年4月24日在酒泉卫星发射中心,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭发射升空。关于火箭发动机,下列说法正确的是 (
A.火箭发动机使用比热容大的燃料
B.火箭的燃料燃烧越充分,热值越大
C.火箭发动机主要通过热传递获得机械能
D.火箭发动机属于热机
D
)A.火箭发动机使用比热容大的燃料
B.火箭的燃料燃烧越充分,热值越大
C.火箭发动机主要通过热传递获得机械能
D.火箭发动机属于热机
答案
6. D
解析
【分析】
本题考查热学相关基础概念,需逐一分析每个选项对应的物理原理,结合热值、比热容、热机的定义和特性判断选项正误。
【解析】
A选项:火箭发动机需要燃料释放大量能量,因此应选用热值大的燃料,而非比热容大的燃料,A错误;
B选项:热值是燃料的固有属性,仅与燃料的种类有关,与燃烧是否充分无关,B错误;
C选项:火箭发动机属于热机,是通过做功的方式将燃料燃烧的内能转化为机械能,并非通过热传递获得机械能,C错误;
D选项:热机是利用内能做功的机械,火箭发动机将内能转化为机械能,属于热机,D正确。
【答案】
D
【知识点】
热机、热值、比热容
【点评】
本题为热学基础概念题,需准确区分热值、比热容的特性,理解热机的工作原理,难度较低,属于易得分题。
【难度系数】
0.6
本题考查热学相关基础概念,需逐一分析每个选项对应的物理原理,结合热值、比热容、热机的定义和特性判断选项正误。
【解析】
A选项:火箭发动机需要燃料释放大量能量,因此应选用热值大的燃料,而非比热容大的燃料,A错误;
B选项:热值是燃料的固有属性,仅与燃料的种类有关,与燃烧是否充分无关,B错误;
C选项:火箭发动机属于热机,是通过做功的方式将燃料燃烧的内能转化为机械能,并非通过热传递获得机械能,C错误;
D选项:热机是利用内能做功的机械,火箭发动机将内能转化为机械能,属于热机,D正确。
【答案】
D
【知识点】
热机、热值、比热容
【点评】
本题为热学基础概念题,需准确区分热值、比热容的特性,理解热机的工作原理,难度较低,属于易得分题。
【难度系数】
0.6
7. (2025龙东)一台单缸四冲程汽油机飞轮的转速是2400 r/min,则此汽油机每秒完成的冲程个数和对外做功次数分别是 (
A.完成80个冲程,对外做功20次
B.完成80个冲程,对外做功40次
C.完成40个冲程,对外做功10次
D.完成40个冲程,对外做功40次
A
)A.完成80个冲程,对外做功20次
B.完成80个冲程,对外做功40次
C.完成40个冲程,对外做功10次
D.完成40个冲程,对外做功40次
答案
7. A
解析
【分析】要解决这道题,需先掌握单缸四冲程汽油机的工作规律:飞轮每转2圈,完成1个工作循环,对应4个冲程,对外做功1次。首先将飞轮转速的单位换算为每秒转数,再根据工作规律计算每秒的冲程数和对外做功次数,最后匹配选项。
【解析】1. 换算飞轮转速:已知飞轮转速为2400 r/min,换算为每秒转数:$2400÷60 = 40\ \mathrm{r/s}$,即每秒飞轮转40圈。
2. 结合四冲程汽油机的工作规律:飞轮每转2圈,完成1个工作循环,包含4个冲程,对外做功1次。
3. 计算每秒的工作循环数:每秒飞轮转40圈,对应工作循环数为$40÷2 = 20$个。
4. 计算每秒冲程数和做功次数:每秒完成的冲程数为$20×4 = 80$个,对外做功次数为$20×1 = 20$次,对应选项A。
【答案】A
【知识点】汽油机四冲程工作原理、飞轮转速与做功次数的关系
【点评】本题考查单缸四冲程汽油机的基础工作规律,属于常规题型,只要牢记飞轮转数与冲程、做功次数的对应关系即可快速解答,难度较低。
【难度系数】0.7
【解析】1. 换算飞轮转速:已知飞轮转速为2400 r/min,换算为每秒转数:$2400÷60 = 40\ \mathrm{r/s}$,即每秒飞轮转40圈。
2. 结合四冲程汽油机的工作规律:飞轮每转2圈,完成1个工作循环,包含4个冲程,对外做功1次。
3. 计算每秒的工作循环数:每秒飞轮转40圈,对应工作循环数为$40÷2 = 20$个。
4. 计算每秒冲程数和做功次数:每秒完成的冲程数为$20×4 = 80$个,对外做功次数为$20×1 = 20$次,对应选项A。
【答案】A
【知识点】汽油机四冲程工作原理、飞轮转速与做功次数的关系
【点评】本题考查单缸四冲程汽油机的基础工作规律,属于常规题型,只要牢记飞轮转数与冲程、做功次数的对应关系即可快速解答,难度较低。
【难度系数】0.7
8. (2025常州)2025年2月,江苏地域文明探源工程发布:在兴化草堰港遗址中发掘出7000年前的钻木取火器。如图
所示,古人手搓钻杆,使其与取火板摩擦生热一段时间,即可取得火种。摩擦生热的能量转化方式是
机械能转化为内能
,与四冲程汽油机的压缩
冲程相同。答案
8. 机械能转化为内能 压缩
解析
【分析】
要解答本题,需分两步梳理思路:第一步,分析摩擦生热过程的能量转化:摩擦属于做功改变内能的方式,该过程消耗机械能,使物体内能增加,由此确定能量转化形式;第二步,回忆四冲程汽油机各冲程的能量转化:明确压缩冲程和做功冲程的能量变化,找到与摩擦生热能量转化一致的冲程。
【解析】
1. 摩擦生热的能量转化:古人手搓钻杆时,钻杆与取火板间的摩擦力阻碍相对运动,克服摩擦力做功,消耗了机械能,使钻杆和取火板的内能增加、温度升高,因此摩擦生热的能量转化是机械能转化为内能。
2. 四冲程汽油机的冲程对应:四冲程汽油机的压缩冲程中,活塞向上运动,压缩气缸内的混合气体,对气体做功,将机械能转化为内能,与摩擦生热的能量转化方式相同;做功冲程是将内能转化为机械能,与本题不符,因此对应压缩冲程。
【答案】
机械能转化为内能;压缩
【知识点】
能量的转化、四冲程汽油机
【点评】
本题结合古代钻木取火的实际场景,考查能量转化和四冲程汽油机的冲程知识,属于基础题,注重物理知识与生活实例的结合,难度较低。
【难度系数】
0.6
要解答本题,需分两步梳理思路:第一步,分析摩擦生热过程的能量转化:摩擦属于做功改变内能的方式,该过程消耗机械能,使物体内能增加,由此确定能量转化形式;第二步,回忆四冲程汽油机各冲程的能量转化:明确压缩冲程和做功冲程的能量变化,找到与摩擦生热能量转化一致的冲程。
【解析】
1. 摩擦生热的能量转化:古人手搓钻杆时,钻杆与取火板间的摩擦力阻碍相对运动,克服摩擦力做功,消耗了机械能,使钻杆和取火板的内能增加、温度升高,因此摩擦生热的能量转化是机械能转化为内能。
2. 四冲程汽油机的冲程对应:四冲程汽油机的压缩冲程中,活塞向上运动,压缩气缸内的混合气体,对气体做功,将机械能转化为内能,与摩擦生热的能量转化方式相同;做功冲程是将内能转化为机械能,与本题不符,因此对应压缩冲程。
【答案】
机械能转化为内能;压缩
【知识点】
能量的转化、四冲程汽油机
【点评】
本题结合古代钻木取火的实际场景,考查能量转化和四冲程汽油机的冲程知识,属于基础题,注重物理知识与生活实例的结合,难度较低。
【难度系数】
0.6
9. (2024 安阳)如图14-F-11所示,单缸四冲程汽油机在该冲程中的能量转化情况为

内能转化为机械能
;该汽油机每秒钟完成35次做功,则其转速是4200
r/min,该汽油机完全燃烧12
kg汽油可以放出$5.52×10^8$J的热量。($q_{汽油}=4.6×10^7$J/kg)答案
9. 内能转化为机械能 4200 12
解析
【分析】
本题分为三个部分:一是判断汽油机冲程并确定能量转化,需观察气门状态、活塞运动方向、火花塞是否点火来确定冲程;二是计算汽油机转速,要明确四冲程汽油机做功次数与飞轮转数的关系;三是利用热值公式计算汽油质量,需掌握燃料放热公式的变形应用。
【解析】
1. 冲程判断与能量转化:由图可知,汽油机的进气门和排气门均关闭,活塞向下运动,火花塞点火,该冲程为做功冲程;做功冲程中,燃气的内能推动活塞做功,能量转化为内能转化为机械能。
2. 转速计算:四冲程汽油机每完成1次做功,飞轮转动2圈。已知每秒做功35次,则每秒飞轮转动圈数为$35×2=70$圈,1分钟=60秒,因此转速为$70×60=4200$ r/min。
3. 汽油质量计算:根据燃料完全燃烧放热公式$Q_{放}=mq$,变形得汽油质量$m=\frac{Q_{放}}{q}$,代入数据:$m=\frac{5.52×10^8\ \mathrm{J}}{4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}}=12\ \mathrm{kg}$。
【答案】
内能转化为机械能;4200;12
【知识点】
汽油机冲程、热机转速计算、热值计算
【点评】
本题综合考查汽油机工作原理、转速计算及热值应用,需掌握四冲程汽油机的冲程判断方法、转速与做功次数的关系,熟练运用热值公式,属于基础综合题。
【难度系数】
0.5
本题分为三个部分:一是判断汽油机冲程并确定能量转化,需观察气门状态、活塞运动方向、火花塞是否点火来确定冲程;二是计算汽油机转速,要明确四冲程汽油机做功次数与飞轮转数的关系;三是利用热值公式计算汽油质量,需掌握燃料放热公式的变形应用。
【解析】
1. 冲程判断与能量转化:由图可知,汽油机的进气门和排气门均关闭,活塞向下运动,火花塞点火,该冲程为做功冲程;做功冲程中,燃气的内能推动活塞做功,能量转化为内能转化为机械能。
2. 转速计算:四冲程汽油机每完成1次做功,飞轮转动2圈。已知每秒做功35次,则每秒飞轮转动圈数为$35×2=70$圈,1分钟=60秒,因此转速为$70×60=4200$ r/min。
3. 汽油质量计算:根据燃料完全燃烧放热公式$Q_{放}=mq$,变形得汽油质量$m=\frac{Q_{放}}{q}$,代入数据:$m=\frac{5.52×10^8\ \mathrm{J}}{4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}}=12\ \mathrm{kg}$。
【答案】
内能转化为机械能;4200;12
【知识点】
汽油机冲程、热机转速计算、热值计算
【点评】
本题综合考查汽油机工作原理、转速计算及热值应用,需掌握四冲程汽油机的冲程判断方法、转速与做功次数的关系,熟练运用热值公式,属于基础综合题。
【难度系数】
0.5
10.(2025 绥化)用烟煤烧水时,将 10 kg 的水从 20 ℃加热到 100 ℃,燃烧了 1.4 kg 的烟煤,烟煤的热值为 $3.0× 10^7$ J/kg,则水吸收的热量是
$[c_{水}=4.2× 10^3$ J/(kg·℃)]
$3.36×10^6$
J,烧水的热效率是 $8\%$
。$[c_{水}=4.2× 10^3$ J/(kg·℃)]
答案
10. $3.36×10^6$ $8\%$
解析
【分析】
要解决本题,需分三步计算:第一步利用吸热公式计算水吸收的热量,第二步利用热值公式计算烟煤完全燃烧放出的热量,第三步根据热效率的定义(水吸收的热量与烟煤完全燃烧放出热量的比值)计算热效率。计算时需注意温度变化量为末温减初温,各物理量单位需统一。
【解析】
1. 计算水吸收的热量:
根据吸热公式 $ Q_{\mathrm{吸}} = c_{\mathrm{水}} m_{\mathrm{水}} (t - t_0) $,代入已知数值:
$ Q_{\mathrm{吸}} = 4.2 × 10^3 \, \mathrm{J/(kg·℃)} × 10 \, \mathrm{kg} × (100 \, \mathrm{℃} - 20 \, \mathrm{℃}) = 3.36 × 10^6 \, \mathrm{J} $。
2. 计算烟煤完全燃烧放出的热量:
根据热值公式 $ Q_{\mathrm{放}} = m_{\mathrm{煤}} q $,代入已知数值:
$ Q_{\mathrm{放}} = 1.4 \, \mathrm{kg} × 3.0 × 10^7 \, \mathrm{J/kg} = 4.2 × 10^7 \, \mathrm{J} $。
3. 计算烧水的热效率:
热效率公式为 $ \eta = \frac{Q_{\mathrm{吸}}}{Q_{\mathrm{放}}} × 100\% $,代入数值:
$ \eta = \frac{3.36 × 10^6 \, \mathrm{J}}{4.2 × 10^7 \, \mathrm{J}} × 100\% = 8\% $。
【答案】
$ 3.36×10^6 $;$ 8\% $
【知识点】
热量计算、热值、热效率
【点评】
本题为热学基础计算题,考查吸热公式、热值公式及热效率的应用,属于初中物理热学常规题型,只要牢记公式并准确代入数值即可解答,难度适中。
【难度系数】
0.7
要解决本题,需分三步计算:第一步利用吸热公式计算水吸收的热量,第二步利用热值公式计算烟煤完全燃烧放出的热量,第三步根据热效率的定义(水吸收的热量与烟煤完全燃烧放出热量的比值)计算热效率。计算时需注意温度变化量为末温减初温,各物理量单位需统一。
【解析】
1. 计算水吸收的热量:
根据吸热公式 $ Q_{\mathrm{吸}} = c_{\mathrm{水}} m_{\mathrm{水}} (t - t_0) $,代入已知数值:
$ Q_{\mathrm{吸}} = 4.2 × 10^3 \, \mathrm{J/(kg·℃)} × 10 \, \mathrm{kg} × (100 \, \mathrm{℃} - 20 \, \mathrm{℃}) = 3.36 × 10^6 \, \mathrm{J} $。
2. 计算烟煤完全燃烧放出的热量:
根据热值公式 $ Q_{\mathrm{放}} = m_{\mathrm{煤}} q $,代入已知数值:
$ Q_{\mathrm{放}} = 1.4 \, \mathrm{kg} × 3.0 × 10^7 \, \mathrm{J/kg} = 4.2 × 10^7 \, \mathrm{J} $。
3. 计算烧水的热效率:
热效率公式为 $ \eta = \frac{Q_{\mathrm{吸}}}{Q_{\mathrm{放}}} × 100\% $,代入数值:
$ \eta = \frac{3.36 × 10^6 \, \mathrm{J}}{4.2 × 10^7 \, \mathrm{J}} × 100\% = 8\% $。
【答案】
$ 3.36×10^6 $;$ 8\% $
【知识点】
热量计算、热值、热效率
【点评】
本题为热学基础计算题,考查吸热公式、热值公式及热效率的应用,属于初中物理热学常规题型,只要牢记公式并准确代入数值即可解答,难度适中。
【难度系数】
0.7
11. (2025烟台)汽油机是燃油汽车的动力来源之一。如图14-F-12所示是某台汽油机工作时的能量数据,图中横线处应填写的内容是:①

图14-F-12
$1.61×10^5$
;②机械
。若汽油的热值为$4.6×10^7$ J/kg,则该工作过程中消耗的汽油质量为$3.5×10^{-3}$
kg。图14-F-12
答案
11. $1.61×10^5$ 机械 $3.5×10^{-3}$
解析
【分析】
要解决本题,需结合汽油机的能量流向规律、热机有用能量的类型,以及热值公式进行计算。首先,燃料完全燃烧释放的总能量等于损失能量与有用能量之和;其次,汽油机对外输出的有用能量是机械能;最后,利用热值公式变形可求出消耗汽油的质量。
【解析】
1. 计算燃料完全燃烧释放的能量①:总能量 = 损失能量 + 有用能量,即 $E_{总}=1.2×10^5\ \mathrm{J} + 4.1×10^4\ \mathrm{J}=1.61×10^5\ \mathrm{J}$,因此①处填 $1.61×10^5$。
2. 确定有用能量的类型②:汽油机工作时,对外做有用功的能量为机械能,故②处填“机械”。
3. 计算消耗汽油的质量:根据热值公式 $Q=mq$,变形得 $m=\frac{Q}{q}$,代入总能量 $Q=1.61×10^5\ \mathrm{J}$、汽油热值 $q=4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}$,得 $m=\frac{1.61×10^5\ \mathrm{J}}{4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}}=3.5×10^{-3}\ \mathrm{kg}$。
【答案】
$1.61×10^5$;机械;$3.5×10^{-3}$
【知识点】
汽油机能量流向、热值计算
【点评】
本题考查热机的能量分析与热值公式的应用,属于基础题型,需掌握热机的能量转化规律和热值公式的变形计算,难度较低。
【难度系数】
0.3
要解决本题,需结合汽油机的能量流向规律、热机有用能量的类型,以及热值公式进行计算。首先,燃料完全燃烧释放的总能量等于损失能量与有用能量之和;其次,汽油机对外输出的有用能量是机械能;最后,利用热值公式变形可求出消耗汽油的质量。
【解析】
1. 计算燃料完全燃烧释放的能量①:总能量 = 损失能量 + 有用能量,即 $E_{总}=1.2×10^5\ \mathrm{J} + 4.1×10^4\ \mathrm{J}=1.61×10^5\ \mathrm{J}$,因此①处填 $1.61×10^5$。
2. 确定有用能量的类型②:汽油机工作时,对外做有用功的能量为机械能,故②处填“机械”。
3. 计算消耗汽油的质量:根据热值公式 $Q=mq$,变形得 $m=\frac{Q}{q}$,代入总能量 $Q=1.61×10^5\ \mathrm{J}$、汽油热值 $q=4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}$,得 $m=\frac{1.61×10^5\ \mathrm{J}}{4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}}=3.5×10^{-3}\ \mathrm{kg}$。
【答案】
$1.61×10^5$;机械;$3.5×10^{-3}$
【知识点】
汽油机能量流向、热值计算
【点评】
本题考查热机的能量分析与热值公式的应用,属于基础题型,需掌握热机的能量转化规律和热值公式的变形计算,难度较低。
【难度系数】
0.3
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