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发动机是汽车得动力源。汽油机以汽油为燃料,使活塞在气缸中往复运动,一个工作循环经历进气、压缩、做功和排气四个冲程。汽油机的性能和汽缸排量有关。汽缸排量指活塞一个冲程中活塞在汽缸内通过的容积,它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离(冲程长度)。实际汽车往往采用多缸发动机。如图所示发动机有4个汽缸(图中标注1、2、3、4),通过连杆把4个汽缸的活塞连在一根曲轴上。各个汽缸的做功过程错开,在飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功,其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排气冲程。
(1)汽油机工作时将燃料燃烧的内能转化为________能。
(2)若一个汽缸排量为V,燃气对活塞的平均压强为p,则一个做功冲程中燃气对活塞所做的功为_____(用字母表示)。
(3)四缸发动机中2号汽缸在做功冲程时,3号汽缸所处的冲程是(____)
A.吸 B.压缩
C.做功 D.排气
(4)写出一个四缸发动机的优点:________________。
已知某品牌校车在正常行驶时,汽油完全燃烧释放的能量转化为校车做功的效率是30%(汽油热值q=4.6×107J/kg,汽油密度0.7×103kg/m3),试求:
(1)10L汽油完全燃烧释放的热量为多少焦耳?
(2)当汽车以最高时速(108 km/h)在水平地面上匀速行驶时,所受阻力为3000 N,则连续行驶5 min,汽车所做的有用功是多大?这个过程消耗的汽油是多少千克?(保留两位小数)
如图所示,简易太阳能热水器受光面积1.2 m2,内装80 kg水,太阳每分钟辐射到1 m2面积上的热量是7.56×104J,如果60%的热量被水吸收,问:
(1)20 ℃的水晒3 h后水温是多少摄氏度?
(2)煤气的热值是4.2×107J/kg,若煤气灶的效率为40%,则烧热这些水(达到上一问中水的末温)需燃烧多少煤气?
小明想比较不同燃料的热值。他利用图示完全相同的两套实验装置装了质量相同的酒精和碎纸片分别同时给质量和初温相同的水加热,比较相同时间内水升高的温度。
(1)小明实验方案中存在明显问题,请你帮他指出来_______。
(2)小华针对小明方案中存在的问题,对方案的错误部分进行修改。简要写出修改后正确的实验方案_______。
(3)为了正确完成实验,除了图示装置还需要的一个测量器材是________。
(4)小华按正确方法进行实验后,发现(a)中温度计最后的示数是(b)中温度计最后示数的2倍,小华就认为酒精的热值是碎纸片的2倍的结论。这个结论是________。(选填“正确的”或“错误的”)
比较不同燃料的热值实验:
(1)为保证实验结论的可靠,小王同学在实验中应保持水的质量、__、以及两个烧杯等都应相同。
(2)实验数据记录如下表,根据表中数据,估算出燃料2的热值是______J/kg。
(3)通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏______(大/小),出现这样情况的主要原因是________________________。(写出一点)
小明同学学习了燃料的热值后,考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收,而水的比热容已知.(注:燃料完全燃烧放热用Q放=mq计算,某燃料的热值用q表示;其质量用m表示).自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系.他组装了图所示的装置进行实验,记录结果见下表:
燃料 | 加热前的水温/℃ | 燃料燃尽后的水温/℃ |
煤油 | 25 | 44 |
菜籽油 | 25 | 34 |
(1)为了保证实验结论可靠,小明同学选择了两套相同装置,在实验中还应控制:煤油和菜籽油的________相同;另外,甲乙两烧杯内水的质量要________(选填“相等”或“不相等”).
(2)分析得出:煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是________.
(3)小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值,那么小明还需要补充的实验仪器是:________.利用此实验方法计算出的热值将比真实值________(偏大或偏小).