最近的这十年里,初中运用物理知识竞赛题目之中分类解析的专题十四是,有关内能在其应用涉及热机这方面的相关问题。
一(选择题
在四冲程汽油机工作进程里,存在一个冲程,此冲程中机械能被转化为内能,这个冲程是什么呢()。
A(吸气冲程B(压缩冲程
C(做功冲程D(排气冲程
答案为C ,解析是,机械能转化为内能的冲程乃是做功冲程,选项C是对的。
2. 受到高空落物伤人这种情况所带来的启示,美军当下正在研制一种有着“上帝之杖”这样名称的太空武器 。“上帝之杖”其本质实际上是一种具备高密度、耐高温特性的金属棒 。它需要依靠太空平台的搭载 ,借助小型火箭助推以及高空下落所产生的巨大动能 ,从而对地球战略目标实施打击 ,其破坏力十分巨大 。它袭击目标时所具备的巨大能量主要来源于 ( ) A。
B(与大气摩擦产生的能量
C(“上帝之杖”自身的内能
D(下落过程重力势能转化的动能
在高空下落进程里出现的“上帝之杖”,其质量始终保持不变,然而却有种感觉是其质量变得越来越小,所以它的重力势能呈现出越来越小的态势,不过它的速度却是展现出越来越快的情形,故而其动能变得越来越大,在下落这个过程当中重力势能转化为动能,它所获取的动能越大,那么其破坏力也就越具强大之势(正确的选项属于D) 。
3.甲柴油机的效率比乙柴油的效率低,这表明()
A.甲的功率比乙小B.甲做的功比乙小
C.甲消耗的柴油多D.甲柴油机内能转化成机械能的比例小
分析可知,甲的热机效率较低,按照热机效率的定义来讲,是那部分用来做有用功的能量,也就是转化为机械能的那部分能量,在燃料完全燃烧所释放出的能量,也就是内能中所占的比例比较小,所以D项是正确的。
二(综合运用题
1.阅读下面的短文,回答问题。
空气能热水器
有着制造热水功能的空气能热水器,也就是如图24甲那样的,是通过吸取空气之中的热能来达成这个目的的装置,它的耗能大概是电热水器耗能的四分之一,空气能属于可以再生的新能源种类,有着从一开始就具备的既能节能又能保护环境的优势。
图24乙展示的是空气能热水器的工作原理示意情况,其中,储水箱是其构成部分,毛细管也是其组成部分,蒸发器同样是其组成部分,压缩机还是其组成部分,冷凝器亦是其组成部分 。
等部件共同缔造而成哟。制冷剂先是在毛细管这儿,在蒸发器那儿、在压缩机当中、还在冷凝器里边初中物理知识竞赛试题,它前后连贯的一个循环进程,跟我们特别熟知的电冰箱体现出的制冷循环进程是类似的模样,它具体的工作进程是这样的:
在制冷过程中,液态的制冷剂会以较为缓慢的速度,通过一段特别细的毛细管,然后进入蒸发器,进入蒸发器后能迅速地产生汽化现象,进而从周围的空气中吸取相关的热能制冷剂汽化之后所生成的蒸气,会被压缩机进行压缩,压缩之后变成高温高压的蒸气,随后进入冷凝器,在冷凝器当中,高温高压的那部分蒸气会把自身的热能传递给相应的冷水,并且发生液化现象。
制冷剂依此不停循环流动,使水的温度不停上升。
空气能热水器存在一种相当关键的指标称作能效比,它所指涉的乃是水箱里头的水所汲取的热能,也就是Q,与压缩机等电器所消耗的电能,也就是W,二者之间的比值。能效比要是越高,这就表明热水器的制热效果会越好。
请回答问题:
(1)制冷剂在中汽化,在中液化。
(2)在工作循环进程里,制冷剂会持续不断地把其中的热能“搬运”到里面。(3)如下是某一品牌空气能热水器正常运作时的相关参数:
凭借表格当中的数据能够知晓,这个空气能热水器正常开展工作1个小时所能够产生的热水的体积是L 。
水的比热容
你提供的内容存在错误信息,正确的应该是:酒精的比热容为4.2×10³J/(kg·℃);水的密度为1.0×10³kg/m³ 。
答案:(1)蒸发器;压缩机;(2)空气;水;(3)68
分解剖析,依靠能效比3.4而言,空气能热水器正常开展工作1小时之际,水箱里头的水所吸收的热能即为(Q),其等于3.4乘以Pt,而Pt又等于3.4乘以0.84 。
33×10×3600J=102.8×10J。
解由Q = cm?t可得,空气能热水器正常工作1h的情况下,可产生热水的质量m为68kg ,再解由ρ = m / V可得,空气能热水器正常工作1h所产生热水的体积为V等于68L 。
2.(全国初中应用物理知识竞赛复赛
题)小亮家有一辆家用轿车,父亲在给他
说车的性能时,总是说“2(0的排量”,
却很少说“功率”,为此小亮特地从网上
查到了排量的定义:活塞从上止点移动到
下止点所通过的空间容积称为汽缸排量。
假如发动机有若干个气缸,所有气缸工作
容积之和称为发动机排量。从阐明书上查
这是小亮家的汽车,它采用的是LFX直列四缸发动机,其排量是2.0L ,从网上查找得到了其呈现的输出特性曲线,此曲线如图8所示 ,小亮还向父亲询问得知了某些实测数据 ,因为汽车行驶时的路况很不错所以平均车速大概是90km,h的时候发动机转速是r∕min ,并且平均行驶跑一百公里的油耗为9L ,从物理书上查到了汽油的热值 。
733为4(6×10J/kg,密度为0(71×10kg/m
(1),从这台发动机输出特性曲线能够得以看出,当发动机转速处于1000至5000r/min此范围内时,它的输出功率与转速大致究竟有着什么样的关系呢。
(2),要尝试借助公式去推导当其他参数具有相似性时,发动机的输出功率跟其排量之间的关系。(3);这辆汽车在以每小时九十千米行驶期间,发动机的效率大概是多少,每个做功冲程汽缸内的平均压强大约是多少,?
分析可知,从这台发动机输出特性曲线能够看出,在发动机转速处于1000至5000r/min这个范围之内,它的输出功率跟转速大致成正比例关系。
设,做功冲程当中,燃气对于活塞的,平均压强是为p,发动机的排量呢 是V,排0 。
做功冲程燃气对一种活塞的平均压力F=pS,0
在每个做功冲程当中,燃气针对一种活塞所做的功是W,其等于FL,而FL又等于pSL,pSL还等于pV除以4排000 。
发动机转速处于n的情况下,燃气针对活塞做功的功率P,其等于W除以t,而W又等于2n乘以pV再除以4,最终得出功率P等于npV除以2呀。
所以,当发动机转速处于n的情况时,并且做功冲程气缸平均压强p大致相像的时候,燃气针对活塞做功的功率P和发动,。
机排量V成正比。排
由这台发动机输出特性曲线能够得知,在发动机转速处于n = 200r/min这个状态时,它的输出功率大概是37kW 。
PsPs
WPt有vvη等于乘上100%,等于乘上100%,等于乘上100%,等于乘上100%,结果是50.4%。QW,qmqV放总汽油汽油油油。
由2P6,依据P=npV/2能够得出,p等于1.11×10Pa,关于排00nV排。。(你提供的内容有些。
3. (这是一道来自上海初中物理知识竞赛复赛的题目),在一个搅拌机的容器里面,装着质量是m为0.5公斤的水,先把水加热到70?,之后让它在室温的环境下自动冷却,它的温度随着时间变化的具体关系呈现为如图所示的情况。现在开动电动搅拌机,对这个冷却的水持续不断地进行搅拌,电动机的功率P是900瓦,电动机做功当中,有80%转化成了水的内能。要是不考虑容器的内能出现变化,那么水最终的温度会是多少?,。
以下为改写后的句子:解,搅拌机每秒让水所增加的内能是,E经过计算是这样得出的值,E等于Pt再乘以η,其中P是900,时间t是1秒,η为0.8,算出来是720J。而水吸收的热量Q,它与E是相等的 。
通过Q720t能够知道,那些能量能够让水的温度出现升高的情况,然后?t==?=0.343? ,由于Q=cm?3cm4.2100.5 ,。
要在图里找出,水冷却时温度随着时间变化的这个快慢,等于0.343°/秒的那个位置 由这个位置对应点所显示的温度,即为水的最终温度 在图当中作出直线AB 要使得沿着AB这条路的温度变化快慢满足等于0.343°/秒 作出AB的平行线A'B' 让它与图线相切 读出切点P的纵坐标 可以知道水的最终温度为30° 。
是什么情况呢,33才会给予相应分数。一系列物业经理人,包括依据作图的现实情形出发,答案处于27那个范围情况,总共给出分数是4分 。
每公斤处于100摄氏度的水,能够用此装置测定在大气压下汽化成同样100摄氏度水蒸气所需吸取的热量Q;该装置的测量原理是,通过用加热器让水沸腾,使汽化的水蒸气经凝聚器液化后被搜集在量词杯中;还要测量,加热器的发热的功率以及一段时间内在量杯中搜集到那水的质量,依据能量守恒关系就能求出Q的值;这个汽化妆置工作的时候散热功率恒定不变,但是。
未知散热功率的值,当测得加热器功率是285.0瓦时,在300秒时间内被冷凝和搜集的液体质量呈现为28.0克;当加热器功率为100.0瓦时,在300秒时间内被冷凝和搜集的液体质量为4.0克。依据以上这些数据,去求每公斤100?的水在大气压那种情况下汽化成100?的水蒸气所需要吸取的热量Q 。
M解析,由能量守恒定律可知,加热系统所产生的功率P,等于Q加上P.0t 。
当中的m,是指在300秒的时长范围之内所搜集到的水的质量,而Q,是每公斤达到100摄氏度的水进行汽化时所需要去吸取的热量,至于P,是损失0 。
负三万二千八百一十,负三的幂次。借助表内数据能够得出两个方程:二百八十五乘以十等于热量加上功率。零三百 。
-3410,-3100×10=Q+P. 0300
6联立解得Q=2.3125×10J。
5((10分)(全国初中应用于物理知识竞赛题目)为了使用电高峰时段电力紧张的矛盾得到缓和的状态转变,我国部分地区运用了“分时电(能)表”。以下表格乃是采用分时计费之前、之后电费价目表:
原电表计费措施 分时电表计费措施
时间范围 全天 高峰期 低谷期
6:00~22:00 22:00~次日6:00
单价(元,度) 0(48 0(50 0(30
小明家每日都得用电水壶,来把质量是3千克、其初始温度为20摄氏度的水烧至沸腾,要晓得气压为1标准大气压,水的 。(原句未结束,表述不完整,按要求只能如此改写)。
3比热容为4.2×10J,(kg??)。求:
(1)(这些水被烧开需要吸取多少热量?
(2),使用了分时电表之后,小明家将烧水的时间安排在了低谷期。要是不计算热量损失的情况下,仅仅就这一项而言,一个月,也就是以30天来计算的话,比原来节省了多少元电费?
36解析:(1),这些水是需要去吸取热量的,热量计算公式为Q等于cm乘以括号t减去t括弧,这里c是4.2乘以10,m是3,t是100,t是20,单位是焦耳,计算得出结果是1.0乘以10焦耳。 ,。
6(2). 1.0×10J=0.28度,
电费能够节省,其计算方式为,0.28乘以,0.48减去0.30的差,再乘以30元,结果等于1.5元 。
某个农村区域所建造的沼气池,是把农村数量众多的秸秆、人畜粪便进行发酵从而获取沼气,利用沼气去烧火做饭,还用来点灯照明。沼气池的应用,不但让上述资源能够得到更好的运用,同时也给生活带来了不少便利,进而使环境获得改善。这是一项有着诸多益处的惠民工程。图9展示的是一户农家的水压式沼气池的剖面简图 。
明确说明,1是沼气池,2是水压池,3为进料口,4是密封盖,5乃输气管,6称作贮气室,7是沼气压力显示屏,8归总阀门,9有U形管压强计,其里面装有染成红色的水,10是出料口盖板,此盖板不密封水压池,水压池仍然与外面大气相通,11是阀门 。
已知该农户家燃气灶的有关技术数据如下:
使用燃料 液化石油气 天然气 人工煤气 人工沼气
2.8 2.0 1.0 0.5 灶前压强(kPa)
左:3.6 左:3.6
一般炉
额定热流量(kW) 右:4.0 组合炉
右:3.6
4.0 单炉
取,g为10N每kg,水的比热容c,等于4.2乘以10,J每kg摄氏度,水,。
依据图9所呈现的情况,借助计算予以说明,此刻该农户可不可以运用沼气池里的沼气来正常开展烧火做饭这一行为呢?
(2),有一天,该农户发觉,沼气压强并非小于燃气灶的规定。为了能够尽快借助沼气生火做饭,从物理学的层面来看,能够采用哪些举措呢?
(3),若该农户所使用的燃气灶是一般炉,在一般状况之下,一般炉当中的右炉单独正常进行工作的时候,会把一壶质量为2.5千克、温度为20摄氏度的水烧开,所耗费的时间大约是10分钟。试着去估算右炉烧水的效率。
(4)(请你就怎样提高燃气灶的效率问题谈淡你的设想。
解析内容如下:首先,灶前沼气存在压强,其压强的计算方式为,通过沼气密度乘以重力加速度再乘以高度来得出,这里沼气密度是(1.0×10kg/m),重力加速度是(10N/kg),高度是(0.06m),经过计算可得压强为(6.0×10Pa),而这个压强。
鉴于p大于0.5kPa,所以能够运用这个沼气池里的沼气去正常地烧火做饭。
(2).能够采用的举措有,经由进料口朝着沼气池中添加水、投放物料又或者向水压池中添加水等等。要是借助进料口给沼气池加入适量的热水,那么成效会更优。
一般来讲,在燃气灶正常运作期间,燃气的燃烧状况是十分充分的初中物理知识竞赛试题,我们能够将其视作燃气达成完全燃烧,再。
把当时的大气压看作是1原则大气压。
在35的情况下,水所吸取的热量Q,等于物体的比热容c乘以质量m再乘以温度变化量?t,这里的比热容c为4.2×10,质量m为2.5,温度变化量?t是100减去20,其结果为8.4×10J,这是水吸取的热量,。
这组数据似乎有误,不过按照格式要求改写为:36,燃气灶具释放的那个热量Q放,它等于Pt,Pt又等于4.0乘以10乘以10再乘以60焦耳,结果是2.4乘以10 。
5Q8.4,10进行吸取,右边炉灶烧水的效率η等于乘以100%,等于乘以100%,等于35%。62.4,10Q释放 。
(4.)有这样一个关于提高燃气灶热效率的设想,那就是,要恰当挑选,并选取额定流量比较大的炉具,以此来让加热的时间得以缩短,进而实现缩短。
往环境散发热量的时段,用来削减热损耗;马上清理水壶底部的水垢,借此加快热传导;烧水之际,水壶最 (原句不完整,请补充完整以便准确改写)。
好加盖。
7、(18分)(全国初中应用物理知识竞赛复赛题)
阅读资料并回答问题:
干湿温度计是常用测量仪器,它能测量空气温度,它还能测量空气相对湿度。某一温度下,空气中水蒸气量与该温度下饱和水蒸气量的比值叫该温度下的空气相对湿度,且以百分数表达。饱和气是指一定温度下,一定数量空气中所能最大程度容纳的水蒸气量 。如图4甲所示,仪器上有两支温度计,它们相似,并列安装在同一刻度板上,这里的图4乙是其背面。其中一支温度计,它的测温泡外面裹着被水浸湿的棉纱,这一支称为“湿”温度计。另一支温度计呢,它的测温泡直接裸露在空气中,这一支就是“干”温度计。还有一种转盘式标尺,它能依据干、湿温度计的示数来确定空气相对湿度 。
在一般状况之下,湿温度计所呈现的示数,相较于干温度计所显示的示数,会稍微低上一些,这到底是因为什么缘故呢?
(对于转盘式标尺而言),它是由两个同轴的圆盘所构成的,其中呢,外盘是固定不动的,在外盘上面标有对应“湿温度计”温度值的 0 及其 40 刻度线,还标有表达相对湿度值的 10 以及 100 刻度线;而内盘是能够绕轴进行转动的,在内盘上面标有对应“干温度计”温度值的 0 及其 40 刻度线,还有“相对湿度”字样。当转动内盘的时候,一旦内、外盘上相似的温度值对准了,此时“相对湿度”的箭头就恰好指向 100,这就表明空气的相对湿度为 100%,就如同图 4 丙所展示的那样。
如果你有以上信息,那么请你说明,怎样依据干、湿温度计所显示的示数,运用这个呈现为转盘样式的标尺,来找出空气的相对湿度呢?
中午时,小宏看到,干温度计的示数是二十六点零,湿温度计示数为二十二点零。到了晚上,小宏看到,干温度计的示数为十六点零,湿温度计示数为十二点零。请思索并回答:。
?有关中午和晚上空气的相对湿度,如下说法对的的是( )
A(中午和晚上空气的相对湿度相似
B,中午的气温跟晚上的气温不相同,进而没办法对中午以及晚上空气的相对湿度大小进行比较。
C(中午空气的相对湿度大。
D(晚上空气的相对湿度大。
?请你简要地阐明选择该答案的理由。
解答:
通常情形下,鉴于湿棉纱里的水蒸发会吸收热量,致使湿温度计的测温泡的温度比周围大气的温度要低,所以湿温度计的示数相较于干温度计的示数会稍微低一些。
(2)(先分别读取干、湿两支温度计的示数t、t, 12
接着转动内盘,再当内盘之上的温度值t跟外盘之上的温度值t达成对准时,“相对湿度”的箭头所指的数字是12 。
值即为相对湿度值。
(3)?C
理由如下:中午的时候,把内盘干温度计26刻度转到与湿温度计22刻度线对齐,此时内盘转过的角度是θ ,晚上呢,又把内盘干温度计16刻度转到和湿温度计 12刻度线对齐,这时内盘转过的角度同样是θ ,从十二图4丙能够得出,θ ,θ ,所以表达相对湿度的箭头在中午指示的相对湿度比较大。 12。
由图1所示外形而言,某体积不太大的汽油发电机,其本质是运用了一种,一种什么呢,一种特定的方式 。
由汽油机带动的,用于发电的一种发电机,该发电机铭牌部分数据如下表所示,依据表中的数据来求:
发动机(汽油机) 发电机
型号 XGQF5.0 型号
有一个8.3kW的额定功率,还有一个5kW的额定输出功率,型号是XGQF5.0,其噪声为73db,另外还有额定输出电压 。
持续运行时间 8h 额定频率 220V
强制水冷四冲程 自动电压保护 Hz 50
图1
(1)于被容许的持续运行的那段时间之内,发电机将自身视作以额定功率进行输出,如此一来,能够提供的电能究竟是多少度呢?
表述似乎不太完整,请补充完整准确的内容以便我能按照要求进行改写 。 仅从现有的“733(2)己知汽油的热值是q=4.6×l0J/kg,密度是0.71×10kg/m,设该汽油机的效率为35%,则该”来看,无法准确完成改写 。
汽油发电机油箱的容积至少需要多大?
(3)汽油发电机将内能转化为电能的效率是多少?
解析:
发电机能够提供这样的电能,其数值基于功率乘以时间来计算,功率是5千瓦,时间是8小时,得出的电能是40千瓦·时,这里有3分,这个电电。
请你明确一下问题哦,你提供的这些内容不太完整清晰,不太能明确具体要进行怎样改写,请详细说明需求。
因此油箱的最小容积:
这可真是些让人摸不着头脑的字符组合呀,3,Pt8.,,,,,出现了33机V20..9L,,,,,,又有3分337,,q0./m0.354.610J/kg,,,, 。
(3)汽油发电机将内能转化为电能的效率
这段话似乎不太有明确的逻辑和完整语义,难以按照要求准确改造。请你检查相关语句并清晰准确地表达内容,以便我能更好地为你改写 。
这段内容似乎比较混乱且无明确逻辑,不太能按照要求准确改写,请你提供更清晰准确的句子以便进行改写。
图呈现的是四缸发动机工作原理,内燃机借助连杆将四个汽缸的活塞连接于一根曲轴之上,并且使得各汽缸的做功过程出现错开的情况。曲轴是和飞轮相连接的,飞轮每转动半周,便有一个汽缸在进行做功,而其他三个汽缸分别在做吸气、压缩以及排气工作。现有一台四缸发动机,其重要技术指标如下表所示,其中排量等同于四个汽缸工作容积的总和,汽缸工作容积是活塞的面积与活塞上下运动的距离(也就是冲程长)的乘积,此处转速表达 。
每分钟飞轮所转的周数。求:
(1)飞轮每转动半周,发动机做功多少,
如若在做功的冲程之中呢,燃气针对活塞的压强能够被视作恒压的情况,那么压强到底是多大呢,。
解答:(9分)
该发动机每秒钟做功:W=P.t=120千焦 1
每秒钟曲轴完毕6000,60= 100转
飞轮每转动半周的这种情况下,发动机所做的功为600J ,每个气缸的工作容积是0.5L 。
在每一个做功冲程当中,气体所做的功是W ,而W等于p与V的乘积 ,V是0.5L ,p乘以0.5L的结果是600焦 。
6可得p=1.2×10帕
