本试题 “在汽油机的一个工作循环中,内能转化为机械能的是______冲程;某品牌汽车行驶100km消耗汽油7kg,这些汽油完全燃烧能放出______J的热量.(汽油的热值q=4.6×10...” 主要考查您对热量的计算
内燃机的四个冲程
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计算公式:
①经某一过程温度变化为△t,它吸收(或放出)的热量.Q表示热量(J),
Q=c×m×△t.
Q吸=c×m×(t-t0)
Q放=c×m×(t0-t)
(t0是初温;t是末温)
其中c是与这个过程相关的比热容
②固体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式:Q放=mq
气体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式:Q=Vq
Q表示热量(J),q表示热值(J/kg),m表示固体燃料的质量(kg),V表示气体燃料的体积(m3)。
q=Q放/m(固体);q=Q放/v(气体)
Q———某种燃料完全燃烧后放出的热量———焦耳J
m———表示某种燃料的质量———千克kg
q———表示某种燃料的热值———焦耳每千克J/kg
单位:
热量的单位与功、能量的单位相同.在国际单位制中热量的单位为焦耳(简称焦,缩写为J).历史上曾定义热量单位为卡路里(简称卡,缩写为cal),只作为能量的辅助单位,1卡=4.184焦.
注意:1千卡=1000卡=1000卡路里=4184焦耳=4.184千焦
例题详解:
例1 将100g水从20℃加热至90℃,要供给多少热量?一根铁钉的质量约10g,从1000℃的红热状态冷却至25℃,会放出多少热量?[c水=4.2× 103J/(kg·℃);c铁=0.46×103J/(kg·℃)]
解析:水吸收的热量Q吸=c水m1(t1-t01)=4.2 ×103J/(kg·℃)×0.1kg×(90℃一20℃)=2.94× 104J,铁钉放出的热量Q放=c铁m2(t02一t2)=0.46× 103J/(kg·℃)×0.01kg×(1000℃一25℃)=4.485 ×103J。
答案:见解析
进气阀开关 | 排气阀开关 | 活塞运动 | 曲轴运动 | 冲程作用 | 能量的转化 | |
吸气冲程 | 开 | 关 | 向下 | 半周 | 吸入汽油和空气的混合物 | —— |
压缩冲程 | 关 | 关 | 向上 | 半周 | 燃料混合物被压缩,温度升高,压强增大 | 机械能→内能 |
做功冲程 | 关 | 关 | 向下 | 半周 | 燃烧产生的高温高压燃气推动活塞向下运动,通过连杆带动曲轴对外做功 | 内能→机械能 |
排气冲程 | 关 | 开 | 向上 | 半周 | 排除废气 | —— |
说明 | 一个工作循环中,有两次内能与机械能的转化:压缩冲程机械能转化为内能,做功冲程内能转化为机械能 |
汽油机 | 柴油机 | |
构造不同 | 汽缸顶部有火花塞 | 汽缸顶部有喷油嘴 |
燃料不同 | 汽油 | 柴油 |
吸气冲程 | 汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物 | 柴油机在吸气冲程中只吸入空气 |
点火方式 | 压缩冲程末,火花 塞产生电火花点燃燃料,称为点燃式 | 压缩冲程末,喷油嘴向汽缸内喷出雾状柴油遇到温度超过柴油燃点的空气而自动点燃,称为压燃式 |
效率 | 效率低20%一30% | 效率高30%~45% |
应用 | 自重轻便,主要用于汽车、飞机、摩托车等 | 机体笨重,主要用于载重汽车、火车、轮船等 |
冲程 | 进气门 | 排气门 | 活塞运动方向 |
吸气冲程 | 打开 | 关闭 | 向下运动 |
压缩冲程 | 关闭 | 关闭 | 向上运动 |
做功冲程 | 关闭 | 关闭 | 向下运动 |
排气冲程 | 关闭 | 打开 | 向上运动 |
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