1、第十四章 内能的利用1. 在四个冲程中,压缩冲程和做功冲程各发生了怎样的能量转化?2. 哪个冲程使汽车获得动力?3. 哪个冲程排出了汽车的废气?1. 除了飞机、汽车、摩托车之外,你还知道哪些地方用到了热机?你列举的这些热机中哪些是内燃机?2. 在图14.1-6 中,甲为四冲程内燃机吸气冲程的示意图,图中画出了吸气冲程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况。请在图乙、丙、丁中,分别画出压缩、做功、排气冲程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况。3. 从能量转化的角度看,一台四冲程内燃机在一个循环中(1)哪个冲程存在着化学能转化为内能的过程?(2)哪个冲程存在着内能转化为机械能的过程?
2、(3)哪个冲程具有很明显的机械能转化为内能的过程?4. 柴油机和汽油机的工作过程有什么相同点,有什么不同点?1. 汽油的热值为4.6107 J/kg。这个数值究竟有多大?有人通过一个具体例子来认识汽油热值的大小:一个60 kg 的人,从大厦的1 楼步行至第11 楼(走了10 层楼) ,每层楼的层高为3 m,他克服重力做了多少焦耳的功?如果汽油完全燃烧获得热量的焦耳数和这些功相等,需要汽油的质量是多少?这大约相当于生活中什么物体的质量?2. 如果燃烧干木柴跟燃烧煤油放出的热量相等,干木柴的质量应该等于煤油质量的几倍?请列出相关计算式来说明理由。3. 全球汽车保有量在迅速增长,截至2011 年,全
3、球处于使用状态的汽车数量已突破10 亿辆。每辆汽车每年耗油1.8 t,汽车内燃机的效率平均值取30。如果能把内燃机效率提高1,全球每年可以节约多少燃油?4. 提高热机的效率具有哪些积极意义?请你列出一个回答问题的提纲,不必展开陈述。1. 一支向高空瞄准的步枪,扣动板机后射出一颗子弹,子弹没有击中目标,最后下落陷在土地中。请你说出以上过程中发生了哪些能量转化。2. 请从能量转化的角度具体说明以下效率的意义。某太阳能电池工作的效率是16某电动机工作的效率是83某锂电池充电时的效率是99某柴油机工作的效率是35某电热水器工作的效率是873. 小华家使用的是天然气热水器,该热水器的铭牌标明了它的热效率
4、,表示该热水器工作时,天然气完全燃烧所消耗的化学能,有多大比例转化为水的内能。小华尝试估测该热水器的热效率,以核对铭牌上的数值是否准确。他把家里自动洗衣机的“水量”设置为40 L,用热水器输出的热水注入洗衣机,当注入水的体积达到40 L时洗衣机便会自动停止注水。已知当时自来水的温度是15 C,热水器输出热水的温度为40 C,注水前天然气表的示数是2 365.89 m3,注水后变为2 366.05 m3,天然气的热值为3.2107 J/m3。请你估测该热水器的热效率。4. 释放化学能的过程不断地发生在你的体内。食物也是一种“燃料” ,营养成分在人体细胞里与氧结合,提供细胞组织所需的能量。这种过程
5、没有火焰,但化学能同样可以转化为内能,因此人的体温保持在37 C左右。从能量守恒的角度说说,食物提供的化学能还转化为哪些能量?人体摄入的能量(营养师常称之为热量)过多或过少,都有损于健康。对于正在长身体的初中学生,每天应该摄入多少能量?应该如何调整饮食?查阅资料、进行调查,写一篇科学报告,并与同学交流。1. 热机利用燃料燃烧释放出的能量做功的机械,叫做热机。内燃机是最常见的一种热机,其中的四冲程汽油机或柴油机通过吸气、压缩、做功、排气四个冲程的循环进行工作。2. 热值某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫做这种燃料的热值。3. 热机的效率热机工作时,用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比,叫做热机的效率。4. 能量守恒定律能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化成其他形式,或者从一个物体转移到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。