热机效率习题.pptx

14.2比热容、热值、效率;1、已知某型号的载重车在一段平直的高速公路上匀速行驶10.08km，所用时间是8min，消耗燃油3L（假设燃油完全燃烧），汽车发动机在这段时间内的功率为63kW。若燃油的密度是0.8×103kg/m3，热值为3.15×107J/kg， 求：1、汽车行驶过程中发动机做的有用功是多少？2、汽车发动机的效率是多少？ 3、汽车行驶过程的牵引力是多大？?; 2、滕州地区羊汤闻名遐迩，它的制作主要步骤是熬汤：在锅中放入水和羊骨、羊肉、羊杂，用大火将水煮至沸腾，然后转用文火持续煮沸，若煮一锅羊汤需加水10?kg，羊骨、羊肉、羊杂三者共5?kg。设锅中水、羊骨、羊肉、羊杂初始温度都为20℃，羊骨、羊肉、羊杂平均比热容为3.5×103?J/（kg·℃），然后用掉2?kg木材将汤烧开（汤的沸点为100℃），q木材=1.2×107?J/kg。求：（1）水吸收的热量是多少？（2）2?kg木材完全燃烧放出的热量是多少？（3）本次煮羊汤的加热效率为多少？;3、标准大气压下，当质量为500g、温度为35℃的水，吸收了1.68×105J的热量后，温度升高了多少？ ; 4、科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸汽，推动活塞再次做功，水蒸汽温度_________?（选填“升高”、“降低”或“不变”），其内能__________（选填“增大”、“减小”或“不变”），这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的__________。为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是__________冲程。;5、近年来，我国汽车工业发展迅猛，各种新型汽车进入市场．以下是我国某品牌轿车的测试报告． 1）汽油的热值q=3.3×107J/L，燃料完全燃烧放出热量的公式是Q=qv，式中v表示燃料的体积．请计算该品牌轿车在测试过程中，汽油完全燃烧产生的内能转化为发动机牵引轿车前进所需能量的效率．（g取10N/kg）2）近年来，我国部分省份开始推广使用乙醇汽油，乙醇汽油是由10%体积的乙醇与90%体积的汽油混合而成，乙醇的热值q=2.4×107J/L，设混合后总体积不变，请计算乙醇汽油的热值为多少焦/升．;1）轿车在行驶过程中受到的阻力f=0.08G=0.08mg=0.08×1200kg×10N/kg=960N∵汽车做匀速直线运动 ∴轿车牵引力F=f=960N S=100km=105m轿车牵引力做的功 W=FS=960N×105m=9.6×107J 汽油完全燃烧放出的总能量Q=Vq=9L×3.3×107J/L=2.97×108J燃料完全燃烧产生的内能转化为发动机牵引轿车前进所需能量的效率 η=W/Q×100%=9.6×107J2.97×108J×100%=32.3% 2）乙醇汽油的热值q=QV =（Q1+Q2）/V=(V1q1+V2q2)V=10%Vq1+90%V?q2V=0.1q1+0.9q2=0.1×2.4×107J/L+0.9×3.3×107J/L =3.21×107J/L 答：…….;24、设计汽车发动机时,既要考虑能量的利用效率,也要考虑发动机的冷却问题设计汽车发动机时,既要考虑能量的利用效率,也要考虑发动机的冷却问题.　1)为了防止发动机过热,汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度.5kg水在冷却系统中升高50℃,所吸收的热量是多少?(C水=4.2×103J/(kg·℃)　 2)柴油在某汽车发动机汽缸内燃烧时,如果每分钟释放1.2×107J的能量,发动机输出的功率是8.5×104W,则此汽车发动机的效率是多少?;（1）Q=c水m△t =4.2×103J/（kg?℃）×5kg×50℃ =1.05×106J；（2）发动机的总功率 P总= Qt=1.2×107J×60s=2.0×105w；发动机的功率Q=W=Pt=8.5×104W×60s=5.1×106J发动机的效率η=Q/Q放 =5.1×106J/1.2×107J=42.5％;19、某物理兴趣小组的同学，用煤炉给l0kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了2kg的煤，水的比热容为4.2×103J／（kg·℃），煤的热值约为3×107J／kg。求：（1）煤完全燃烧产生的热量：（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量；（3）煤炉烧水时的热效率。;1）煤完全燃烧产生的热量;1、将质量相等的甲、乙两个铜块放在沸水里煮相当的时间后，先取出甲铜块放在某种液体中待热平衡后液体温度升高到40℃；取出甲后，再将乙铜块放入此液