12.4热机与社会发展知识点1热机的能量转化1．热机的共同特点是：燃料燃烧时，________能转化为________能，又通过做功将________能转化为________能．2．常见汽车的动力机械是内燃机，从能量转化的角度来看，内燃机是把______能转化为________能的机器．内燃机的效率较低，它在工作过程中，能量大部分以______能的形式耗散掉．知识点2汽油机的工作过程3．图12－4－1表示四冲程内燃机的某个冲程示意图，这个冲程是()图12－4－1A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程4．在汽油机的四个冲程中，都发生能量转化的一组冲程是()A．吸气冲程和压缩冲程B．压缩冲程和做功冲程C．做功冲程和排气冲程D．排气冲程和吸气冲程5．汽油机在做功冲程中，高温气体迅速膨胀而做功，此时气体的温度和内能的变化情况是()A．温度降低，内能增大B．温度不变，内能不变C．温度升高，内能增大D．温度降低，内能减小6．四冲程汽油机正常工作时，把机械能转化为内能的冲程是()A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程7．汽车已成为现代生活中不可缺少的一部分，大部分汽车里的发动机是以汽油为燃料的内燃机．气缸里吸进空气和汽油混合物质的是________冲程，使汽车获得动力的是________冲程，排出废气的是________冲程．8．如图12－4－2所示是四冲程汽油机工作的部分冲程示意图，其中图______是做功冲程，图______是依靠飞轮的惯性来完成的冲程．6\n图12－4－2知识点3热机效率与环境9．甲、乙两台汽油机，甲的效率低于乙的效率，意义是()A．甲的功率大于乙的功率B．甲消耗的燃料多于乙消耗的燃料C．乙将燃料燃烧放出的能变成有用功的那部分能的比例比甲大D．工作相同时间甲消耗的燃料一定比乙少10．为节约能源，需提高热机的效率，下列措施中不能提高热机效率的是()A．尽量使燃料充分燃烧B．尽量减少热机部件间的摩擦C．尽量减少废气带走的热量D．尽量增加热机的工作时间11．下列关于热机和环境保护的说法中，正确的是()A．热机排出的尾气没有内能B．热机的效率能达到100%C．热机都是利用汽油做燃料D．热机的大量使用会造成环境污染12．________是热机性能的一个重要指标．有一台热机，若一部分燃料完全燃烧时，放出的能量为8×103J，其中用来做有用功的那部分能量为3×103J，该热机的效率是________．13．目前，某市的出租车大部分为CNG(压缩天然气)出租车，和汽油车相比其尾气中的有害气体排放明显减少．该种车发动机的效率为50%，天然气的热值为2.3×107J/m3，则该种车燃烧1m3天然气做的有用功是________．图12－4－314．如图12－4－3所示，水沸腾后会将软木塞冲开，其能量转化情况和四冲程内燃机的哪一个工作冲程相似()A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程15．如图12－4－4所示为四冲程内燃机四个冲程的示意图，箭头表示活塞的运动方向．请你结合气门的开闭作出判断，其正确的工作顺序是()6\n图12－4－4A．甲、丁、乙、丙B．乙、丙、丁、甲C．丙、甲、乙、丁D．丙、乙、丁、甲16．下列有关热机的说法正确的是()A．内燃机的冷却液需要用比热容较小的物质B．内燃机除做功冲程以外的三个冲程都是靠飞轮的惯性来完成的C．内燃机工作时将机械能转化为内能D．在汽油机的压缩冲程中，进气门、排气门都关闭，活塞向下运动17．如图12－4－5所示为内燃机的能流图，则内燃机的效率可表示为()图12－4－5A．η＝×100%B．η＝×100%C．η＝×100%D．η＝×100%18．柴油机和汽油机在构造上的主要区别是柴油机的气缸顶部没有__________而有__________，在吸气冲程中，汽油机吸入气缸的是__________________________，而柴油机吸入气缸的是________．19．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，立即向气缸内喷水，水在高温气缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，水蒸气温度________(选填“升高”“降低”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．20．如图12－4－6所示是最新一款无人驾驶汽车原型图．汽车自动驾驶时使用雷达传感器和激光测距仪来了解周围的交通状况．该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km，消耗汽油1.5L．假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，求：(1)该汽车发动机做的有用功是多少．6\n(2)该汽车的输出功率为多少．(已知：汽油的密度为0.8×103kg/m3，汽油的热值为4.5×107J/kg)图12－4－621．[2022·杭州]如图12－4－7所示，汽油机处于工作过程中的某个冲程，对此冲程下列叙述正确的是()A．压缩冲程，将机械能转化为内能B．压缩冲程，将内能转化为机械能C．做功冲程，将机械能转化为内能D．做功冲程，将内能转化为机械能图12－4－7图12－4－822.[2022·德州]如图12－4－8所示是演示点火爆炸的实验装置，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去，这与四冲程汽油机的________冲程的能量转化相同．6\n详解详析1．化学内内机械2．内机械内3．C[解析]由图可知，两气门都关闭，活塞下行，气缸容积变大，同时火花塞点火，所以是做功冲程．4．B5．D6．B7．吸气做功排气8．乙甲9．C10．D[解析]热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，所以减少热量的损失可以提高热机的效率．使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦，都可以减少热量的损失，提高效率．增加热机的工作时间，并不能减少热量的损失，所以不能提高热机的效率．11．D12．热机效率37.5%13．1.15×107J14．C15．D16．B[解析]内燃机的冷却液需要用比热容较大的物质，一般用水，是因为水的比热容大，在同等情况可，可以吸收更多的热量，故A错误；内燃机工作时有四个冲程，只有做功冲程做功，其他三个冲程都是靠飞轮的惯性来完成，故B正确；内燃机工作时将内能转化为机械能，故C错误；汽油机在压缩冲程中，进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，故D错误．17．D[解析]由能流图可知：燃料完全燃烧放出的热量为E，有用机械能即有用功为E2，所以内燃机的效率可表示为η＝×100%.故选D.18．火花塞喷油嘴汽油和空气的混合气体空气19．降低效率排气20．(1)由ρ＝得消耗汽油的质量：m＝ρV＝0.8×103kg/m3×1.5×10－3m3＝1.2kg，汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝qm＝4.5×107J/kg×1.2kg＝5.4×107J；由η＝×100%得，汽油机做的有用功：W＝ηQ放＝30%×5.4×107J＝1.62×107J.(2)由v＝得汽车运动的时间：t＝＝＝h＝400s，汽车的输出功率：6\nP＝＝＝4.05×104W.21．A[解析]进气门和排气门都是关闭的，活塞上行，可以判断是压缩冲程，在压缩冲程中机械能转化为内能，故A正确，B、C、D错．故选A.22．做功[解析]当按动电火花发生器的按钮时，酒精燃烧后的燃气对盒盖做功，将燃气的内能转化为盒盖的机械能，燃气的内能减小；四冲程汽油机中的做功冲程就是利用内能来做功的，将内能转化为机械能．6