物理特色专题：热值与热机

汽油机使用汽油作为燃料，下列说法正确的是（ ）

2022年5月10日，搭载天舟四号货运飞船的长征七号运载火箭，在我国文昌航天发射场升空，成功进入预定轨道。长征七号运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有（   ）

小汽车已成为大多数家庭出行代步的工具，其发动机大多数为汽油机，下列有关汽油机的说法正确的是（   ）

在冬天，人们常常搓手取暖，这个过程中的能量转化与四冲程内燃机的哪个冲程相同（　　）

质检部门为了检测汽油中是否有掺假销售，主要检测它的

关于热机，下列说法中正确的是（ ）

下列关于汽油机与柴油机的说法错误的是

为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是（   ）

现有两个使用同一种燃料的加热器，用它们分别对甲、乙两种不同的物质加热.已知甲物质的比热容是乙物质的2倍，甲物质的质量是乙物质的 ， 当甲物质升高的温度是乙物质的时(甲、乙物质的物态都不发生改变)，加热甲物质所用燃料是加热乙物质的 ， 则两加热器利用热能的效率之比是（ ）.

如图甲所示是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图，由图甲可以看出，此时它所处在冲程，其能量转化情况与（选填“乙”或“丙”）图相同；若飞轮转速是1200r/min，则汽油机每分钟对外做功次．

如图甲所示，这是四冲程汽油机的冲程。如图乙所示，这是我国自主生产的某品牌小汽车，汽油机的转速为2400r/min，汽油机1s内对外做功次。 

 

小华发现家中正在煮饭的高压锅限压阀被气流顶起，这一现象与热机的工作循环中的 冲程原理相同，一单缸四冲程汽油机，飞轮转速为 ， 则对外做功 次。

东东设计了一个估算酒精的热值实验， 实验装置如图。燃烧血中酒精的质量 ， 烧杯中水的质量为 ， 初温为 。

汽油机是热机的一种，若转速是1800r／min，此汽油机每秒钟完成个做功冲程，当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率将(升高／不变／降低)；

炎炎夏日，公园里儿童玩耍的沙地热得烫脚，而湖水却不怎么热，这是由于湖水的比热容（选填“大于”“小于”或“等于”）沙子的比热容；火箭以液态氢为燃料，是因为液态氢的热值比较大，若完全燃烧2kg的液态氢，可放出热量J，若液态氢燃烧不完全，其热值将（选填“变大”“不变”或“变小”）。（已知液态氢的热值q_氢＝1.4×10⁸J/kg）

 小明同学在探究“不同燃料燃烧的放热能力”和“不同物质的吸热能力”，他设计了如图甲、丙两组实验装置：

2023年第19届亚运会在中国杭州举行，佛山有三位火炬手参加。此次亚运会首次使用绿色零碳甲醇作为主火炬塔燃料，助力打造首届碳中和亚运会。已知水的比热容是 ， 甲醇的热值约为。求：

同学们到研学基地开展实践活动。小明垒好柴火灶为大家煮饭，为了测试柴火灶的效率，他用的干木柴给的水加热，烧完木柴时，水温从升高到。干木柴的热值 

小亮家有一个容积为2L的水壶，水壶里装有初温为25℃的水，在1标准大气压下小亮用天然气炉具对水进行加热。[已知天然气的热值q=8.4×10⁷J/m³ ， 水的比热容 c_水=4.2×10³J/（kg·℃）]，求：

 2023年9月23日，第十九届亚运会开幕式在杭州奥体中心体育场隆重举行。开幕式上主火炬采用废碳再生的“绿色甲醇”为燃料点燃。实现了循环内的零排放的点火创新（如图所示），此创新在亚洲奥林匹克运动发展历程中具有里程碑意义，当完全燃烧的绿色甲醇时，求：

按照我国的计划，国内生产总值的能源消耗比要实现降低20%左右的目标。按此目标，火电供电标准煤的煤耗要降到360g/kW•h。问：

国产165型单缸四冲程汽油机的汽缸直径为65mm，活塞冲程长55mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.58×10⁵ Pa，飞轮的转速是1500r/ min.

水在热电站的锅炉中变为水蒸气，通过涡轮机带动发电机发电，用过的水蒸气在液化器中凝结成水，再到锅炉循环使用.液化器中的冷却水则流到冷却塔中降温，如图.水的比热容为4.2×10³J/(kg·℃)，求：

 天然气是泰安市民常用的一种能源。现有某用户用天然气炉灶将2kg的水从25℃加热100℃，燃烧了0.02m³天然气。已知水的比热容（c=4.2×10³J/(kg⋅℃)，天然气的热值q=4.2×10⁷J/m³ ， 求：

阅读短文，回答问题。
涡轮增压现代柴油机具有节能、低污染的先天优势，能满足日益严格的排放法规要求，这得益于普遍采用了涡轮增压技术。
涡轮增压是一种利用内燃机运作产生的废气驱动空气压缩机的技术，大致原理如图所示：发动机排出的高温废气冲击涡轮运转，带动同轴的叶轮高速转动，叶轮将空气压缩后推进到气缸中。由于压缩后的空气密度增大，氧含量也增加，可以燃烧更多的燃料，让车子更有劲。一辆汽车装上涡轮增压器后，其最大功率和未装的时候相比可以增加甚至更高，从另一方面看，就是增加了燃油的经济性和降低废气的排放。

氢燃料具有清洁、效率高等优点，被认为是理想的能源之一，目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。一辆氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶5min，消耗了0.6kg氢燃料。已知q_氢＝1.4×10⁸J/kg。则：

在工业以及科研中为解决机器的过热问题，除通过空气自然散热之外，还采用水冷却技术，其原理是将冷水注人与机器接触的水冷管，冷水吸热升温后被排出，使机器工作温度保持稳定.现有一台输入功率为P、效率为η的发动机，为使其在室温为t的环境下正常工作时不能过热，每秒从水冷管入口处通入体积为V、温度为t的冷水，出口处的水温为T假设该发动机的总散热面积为S，其中与水冷管接触的面积为S₁ ， 其余部分与空气接触，且空气接触部分只能带走按面积分配的25%的热量，余下热量全部由水冷管带走.求该发动机正常工作时，S₁与S的比值.(已知水的比热容为c，密度为ρ)

在当今世界，研制各种机器都必须考虑节约能源和治理废气污染这一重要课题，在内燃机中，废气带走了很多能量，如果能将这些能量再利用起来，会使内燃机的效率提高许多.某工厂科研人员研制生产的四冲程汽车专用柴油发动机，就采用了很多新技术.其中最重要的一项叫“增压”技术，它是利用“废气涡轮增压器”使排气冲程中排出的高温、高压的废气去冲击“废气涡轮"高速旋转，它同时又带动同轴的进气系统中的“进气涡轮”也高速旋转，从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压，使做功冲程中柴油燃烧更充分，燃气压强更大，同时也减少了废气中的有害物质，达到提高柴油发动机效率和减少废气污染的目的.这种柴油发动机有6个汽缸，汽缸直径为110 mm，活塞行程为135 mm，当转速为2300 r/min时，发动机功率为220 kW，最低油耗可达240g/(kW·h)，柴油的热值为4.3×10⁷J/kg.请回答下列问题：