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千家萬戶．
（1）汽車發(fā)動機一般是汽油機或柴油機，在做功沖程把燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能．
（2）汽車發(fā)動機常用循環(huán)流動的水來幫助它散熱，主要是利用了水的比熱容較大的特點．
（3）小明閱讀了某牌號汽車發(fā)動機的說明書后，將內(nèi)燃機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)燃機的效率為η=30%．汽車行駛時發(fā)動機產(chǎn)生的牽引力是F，則燃燒m質(zhì)量的汽油，能使汽車前進的距離s=$\frac{mqη}{F}$．（用給出物理量的符號表示，汽油的熱值用q表示）
（4）小明通過查閱相關資料，發(fā)現(xiàn)熱機的效率普遍偏低，你認為熱機效率較低的主要原因有：①廢氣帶走的大量的熱； ②熱機部件間的摩擦大．

Answer 1

分析 （1）內(nèi)燃機的一個工作循環(huán)包括吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程，其中壓縮沖程將機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能；
（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，吸收或放出的熱量會更多，因此，用來做幫助散熱是利用了水的這一特性．
（3）總能量減去浪費掉的能量，就是有效利用的能量，由此可以求得該內(nèi)燃機的效率．汽車行駛時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)燃機的效率將兩者聯(lián)系起來，從而可以表示出汽車前進的距離．
（4）熱機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，可以找出熱機效率低的原因．

解答 解：
（1）內(nèi)燃機的四個沖程中，實現(xiàn)將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能的是做功沖程；
（2）汽車發(fā)動機用水來循環(huán)散熱，主要是利用了水的比熱容較大的特點．
（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汽車做的功：W=Qη=mqη，
因為W=Fs，所以汽車前進的距離s=$\frac{W}{F}$=$\frac{mqη}{F}$；
（4）熱機效率是指熱機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．若熱機效率較低，主要原因有①廢氣帶走的大量的熱；②熱機部件間的摩擦大；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，熱機部件間的摩擦大．

點評 （1）本題考查了分子的運動、分子間的作用力，難度不大，但綜合性強、密切聯(lián)系生活，屬于中考的熱點．
（2）本題考查了學生對熱值概念的了解與掌握，屬于基礎題目．
（3）分析清楚圖示能量流向圖、應用熱值公式、功的計算公式即可正確解題．