Question

7．隨著我國人民生活水平的不斷提高，汽車作為一種普通的交通工具已走進(jìn)千家萬戶．
（1）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)一般是汽油機(jī)或柴油機(jī)，在做功沖程把燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．
（2）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)常用循環(huán)流動(dòng)的水來幫助它散熱，主要是利用了水的比熱容較大的特點(diǎn)．
（3）小明閱讀了某牌號(hào)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的說明書后，將內(nèi)燃機(jī)的能量流向制成如圖所示的圖表，根據(jù)圖表給出的信息，該內(nèi)燃機(jī)的效率為η=30%．汽車行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的牽引力是F，則燃燒m質(zhì)量的汽油，能使汽車前進(jìn)的距離s=$\frac{mqη}{F}$．（用給出物理量的符號(hào)表示，汽油的熱值用q表示）
（4）小明通過查閱相關(guān)資料，發(fā)現(xiàn)熱機(jī)的效率普遍偏低，你認(rèn)為熱機(jī)效率較低的主要原因有：①廢氣帶走的大量的熱； ②熱機(jī)部件間的摩擦大．

Answer 1

分析 （1）內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)包括吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程，其中壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能；
（2）水的比熱容較大，同質(zhì)量的水和其他液體相比，在升高或降低相同的溫度時(shí)，吸收或放出的熱量會(huì)更多，因此，用來做幫助散熱是利用了水的這一特性．
（3）總能量減去浪費(fèi)掉的能量，就是有效利用的能量，由此可以求得該內(nèi)燃機(jī)的效率．汽車行駛時(shí)做的有用功可以利用W=FS來表示，汽車消耗的總能量Q可以用：Q=mq表示，利用內(nèi)燃機(jī)的效率將兩者聯(lián)系起來，從而可以表示出汽車前進(jìn)的距離．
（4）熱機(jī)的效率是指用來做有用功的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比，要提高效率，就要減少熱的損失．相反，可以找出熱機(jī)效率低的原因．

解答 解：
（1）內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程中，實(shí)現(xiàn)將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的是做功沖程；
（2）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)用水來循環(huán)散熱，主要是利用了水的比熱容較大的特點(diǎn)．
（3）由圖示的能流圖可知，總能量占100%，損耗的能量占33%+30%+7%=70%，
所以汽油機(jī)的效率η=100%-70%=30%．
汽油完全燃燒釋放的熱量Q=mq，汽油燃燒釋放的熱量對(duì)汽車做的功：W=Qη=mqη，
因?yàn)閃=Fs，所以汽車前進(jìn)的距離s=$\frac{W}{F}$=$\frac{mqη}{F}$；
（4）熱機(jī)效率是指熱機(jī)有效利用的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比．要提高效率，首先使燃料充分燃燒，然后減少燃燒產(chǎn)生能量的損失．若熱機(jī)效率較低，主要原因有①廢氣帶走的大量的熱；②熱機(jī)部件間的摩擦大；③燃料不充分燃燒．
故答案為：（1）做功；（2）比熱容；（3）30%；$\frac{mqη}{F}$；（4）廢氣帶走的大量的熱，熱機(jī)部件間的摩擦大．

點(diǎn)評(píng) （1）本題考查了分子的運(yùn)動(dòng)、分子間的作用力，難度不大，但綜合性強(qiáng)、密切聯(lián)系生活，屬于中考的熱點(diǎn)．
（2）本題考查了學(xué)生對(duì)熱值概念的了解與掌握，屬于基礎(chǔ)題目．
（3）分析清楚圖示能量流向圖、應(yīng)用熱值公式、功的計(jì)算公式即可正確解題．