备考2024年中考物理重难点精讲精练：7-热点4 热机 能量的转化和守恒（精练）

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中考物理热点复习精讲精练

热点四 热机 能量的转化和守恒（精练）

一、选择题
1．汽油机的效率一般为20～30%，下列选项可能符合家用轿车等热机能量流向的是（　　）
A．
B．
C．
D．
2．如图是某内燃机工作过程中的工作示意图，下列说法正确的是（　　）

A．随着技术的进步，内燃机的效率达到100%
B．这是压缩冲程，此冲程中内能转化为机械能
C．内燃机的转速是2400r/min，其每秒对外做功30次
D．热机的效率越高，它将内能转化为机械能的比例越大
3．下列有关热机的说法中正确的是（　　）
A．热机分为汽油机和柴油机两大类
B．热机在压缩冲程中没有力做功
C．在汽油机的能量损失中，废气带走的能量最多
D．活塞在汽缸内往复运动一个来回是一个冲程
4．关于热机，下列说法正确的是（　　）
A．汽油机、柴油机汽缸顶部分别是火花塞和喷油嘴
B．四冲程内燃机工作时，只有做功冲程发生了能量转化
C．使用的燃料热值越大，热机的效率就越高
D．若四冲程汽油机飞轮转速是2400r/min，则1s内对外做功40次
5．如图所示，这是一款孔明灯，点燃底部的蜡烛后，它就会自动升空。关于这一过程，下列说法不正确的是（　　）

A．孔明灯内的空气吸收热量，温度升高
B．孔明灯自动升空不遵循能量守恒定律
C．孔明灯上升过程中将内能转化为机械能
D．孔明灯升空和热机工作原理相同
6．下列说法正确的是（　　）
A．经过科学家的不懈努力，永动机一定能制成
B．随着技术的革新和进步，热机的效率可以达到100%
C．无论什么样的能量在转化过程中，能量的总量保持不变
D．物体的内能增加，一定是外界对物体做了功
7．下列关于热值和热机效率的说法，正确的是（　　）
A．燃料若没有完全燃烧，燃料热值将变小
B．燃料燃烧释放的热量越多，热值越大
C．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
D．热机的功率越大，热机效率越高
8．下列说法正确的是（　　）
A．汽油机被广泛的应用在坦克、轮船和火车上
B．汽油机在吸气冲程中吸入气缸的只有空气
C．使燃料燃烧更充分，可以提高热机的效率
D．一台四冲程汽油机的转速为2400r/min，则它每秒钟做功40次
9．关于热机的效率，下列说法不正确的是（　　）
A．使燃料燃烧更充分，可以提高热机的效率
B．热机损失的能量中，废气带走的能量最多
C．热机的效率越高说明做功越快
D．热机的效率越高，在做功同样多的情况下消耗的燃料越少
10．下列关于热值和热机效率的说法，正确的是（　　）
A．减少各部件间的摩擦可提高热机效率
B．柴油机的效率通常低于汽油机
C．使燃料燃烧更充分，可以增大燃料的热值
D．燃料燃烧放出的热量越多，热值一定越大
11．一台柴油机中的燃料完全燃烧放出了8×107J的能量，共计损失了4.8×107J能量，下列说法正确的是（　　）
A．用来做有用功的能量为3.2×107J
B．该柴油机的效率为60%
C．热机所用燃料的热值越大，效率越高
D．通过科技进步，未来可以实现能量零损失
12．如图是某内燃机工作过程中的工作示意图，下列说法错误的是（　　）

A．热机的效率越高，做同样多的功消耗的燃料越少
B．该汽油机吸入的工作物质是汽油
C．这是压缩冲程，此冲程中机械能转化为内能
D．这个冲程不给外界提供动力，靠飞轮的惯性完成
13．吹足气的气球放手后，气体从气球口喷出，气球则反向在空中飞行一段时间。如图所示的热机四冲程与上述能量转化原理相同的是（　　）
A． B．
C． D．
14．1785年，瓦特制成的改良型蒸汽机的投入使用，提供了更加便利的动力，得到迅速推广，大大推动了机器的普及和发展，人类社会由此进入了“蒸汽时代”。下列关于热机的说法正确的是（　　）
A．热机是利用内能做功的机械
B．热机压缩冲程将内能转化为机械能
C．柴油机的效率一般比汽油机小
D．热机的大量使用不会造成环境污染
15．在学习了能量转化和守恒后，你认为其中正确的是（　　）
A．能量转化是非常普遍的，在任何条件下，各种形式的能量是可以相互转化的
B．柴油机比汽油机的效率高，是因为柴油比汽油的热值高
C．在厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，通过快速对硝化棉做功，改变硝化棉的内能，从而将硝化棉点燃
D．用电热水壶烧水，说明能量既可以发生转化也可以发生转移
（多选）16．关于能量的转化和守恒，下列说法正确的是（　　）
A．水电站里，发电机发电时，将机械能转化为电能
B．电热水器给水加热时，效率可以达到100%
C．在酒精燃烧放热的过程中，化学能转化为内能
D．火箭升空时，其重力势能和动能都增大，能量守恒定律不适用
17．下列关于能量的转化和守恒的说法，不正确的是（　　）
A．“既要马儿跑，又要马儿不吃草”违背了能量守恒定律
B．酒精燃烧时，将化学能转化为内能
C．用热水袋取暖，说明内能是可以发生转移的
D．人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生
二．填空题
18．如图A所示，迅速来回拉动绳子，可以看到塞子被顶出，塞子被顶出过程的能量转化相当于B图中的 　 　（甲/乙/丙/丁）冲程能量转化过程。若B图中的四缸四冲程柴油机中某一缸的各参数如表所示，1s内该缸对外做功 　 　次，在每个做功冲程里该单缸对外做功 　 　J，若该冲程消耗柴油0.0625g，理论上该冲程的热机效率为 　 　%。（q柴油＝4×107J/kg）

活塞行程
10cm
转速
3000r/min
输出功率
25kW
效率

19．一单缸四冲程汽油机每分钟消耗汽油10克，其中与钻木取火能量转化相同的是 　 　冲程，若飞轮转速为1500r/min，一个做功冲程燃气对活塞做功150J，则该汽油机工作时热机效率为 　 　。（汽油热值为4.5×107J/kg）
三、计算题
20．有一功率为46kW、热机效率为20%的汽车正在一平直的公路上行驶，此时油箱中仅剩下5kg的汽油，汽车以20m/s的速度向前匀速沿直线行驶，问：
（1）完全燃烧5kg的汽油能放出多少J的热量？（q＝4.6×107J/kg）
（2）汽车还可以前进多远？
（3）完全燃烧5kg的汽油放出的热量用来加热质量1000kg初温为2℃的水，能使水温升到多少℃？[结果保留到整数位，不考虑能量损失，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]

21．我国某款自主品牌小汽车在某段平直公路上进行测试时，小汽车以72km/h的速度匀速行驶了5min，消耗燃油0.4kg，小汽车发动机的牵引力是900N。求小汽车测试过程中：（q燃油＝4.5×107J/kg）
（1）消耗的燃油完全燃烧放出的热量；
（2）发动机牵引力的功率；
（3）发动机的热机效率。





22．某型号专用车在测试中，在一段平直的公路上匀速行驶6km用时5分钟，车受到的阻力是2.0×103N，消耗燃油1.5×10﹣3m3（假设燃油完全燃烧），若燃油的密度ρ＝0.8×103kg/m3，热值q＝4×107J/kg，求：
（1）专用车牵引力所做的有用功功率？
（2）则该专用车的热机效率是多少？














答案详解
1．【分析】（1）热机是通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的机器；
（2）热机的效率是指用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧所放出的总能量的比值；
汽车热机的效率通常为20%～30%左右。
【解答】解：A、输出的机械能与内能之和大于输入的内能，不符合能量守恒定律，故A错误；
B、热机是通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的机器，故B错误；
C、输入内能等于输出的机械能，相当于效率为100%，这是不符合实际的，故C错误；
D、热机效率为η＝×100%＝×100%＝30%，符合家用轿车的热机效率，故D正确。
故选：D。
2．【分析】（1）任何机器在工作时都不可避免地要克服机械间的摩擦而做额外功，因此效率不能达到100%；
（2）从图中信息可知，进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，这是压缩冲程，压缩冲程中机械能转化为内能；
（3）内燃机每转两圈，完成一个工作循环，对外做一次功，据此分析；
（4）热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，比值越大，效率越高。
【解答】解：A、内燃机在工作过程中不可避免地要克服机械间的摩擦而做额外功，因此内燃机的效率不能达到100%，故A错误；
B、从图中信息可知，进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，这是压缩冲程，此冲程中机械能转化为内能，故B错误；
C、内燃机每转两圈，完成一个工作循环，对外做一次功；已知内燃机的转速是2400r/min＝40r/s，则每秒完成20个工作循环，对外做20次功，故C错误；
D、热机效率越高，热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，比值越大，内能转化为机械能的比例越大，故D正确。
故选：D。
3．【分析】（1）热机是指各种利用内能做功的机械。是将燃料的化学能转化成内能再转化成机械能的机器；
（2）压缩冲程将机械能转化为内能；
（3）废气的温度很高，据此分析；
（4）一个冲程是指活塞从气缸一端运动到另一端。
【解答】解：A、热机分为内燃机和外燃机两类，蒸汽机、火箭、喷气式发动机都属于热机，故A错误；
B、压缩冲程利用高速旋转的飞轮的动能对气体做功，将机械能转化为内能，故B错误；
C、热机工作的过程中，在各种热量损失中，废气的温度很高，带走的热量最多，故C正确；
D、一个冲程是指活塞从气缸一端运动到另一端，所以活塞往返一次有两个冲程，故D错误；
故选C。
4．【分析】A、汽油机汽缸顶部是火花塞，柴油机汽缸顶部是喷油嘴；
B、四冲程内燃机工作时，压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程中先将化学能转化为内能，再将内能转化为机械能；
C、保证活塞滑动的灵活性、密封性，减少连杆转轴等处的摩擦，保证良好的润滑，减小因克服摩擦而额外消耗的能量；使燃料充分燃烧；尽量减少各种热量损失，均可提高热机的效率；
D、四冲程汽油机飞轮转动2圈，汽油机完成1个工作循环，对外做功1次。
【解答】解：A、汽油机、柴油机汽缸顶部分别是火花塞和喷油嘴，故A正确；
B、四冲程内燃机工作时，压缩冲程和做功冲程都发生了能量转化，故B错误；
C、热机的效率和使用的燃料热值无关，故C错误；
D、若四冲程汽油机飞轮转速是2400r/min，则1min内汽油机完成1200个工作循环，则1s内完成20个工作循环，对外做功20次，故D错误。
故选：A。
5．【分析】根据对孔明灯工作过程，工作原理和能量转化的了解，可对选项中的描述逐一做出判断。
【解答】解：A、点燃底部的蜡烛后，孔明灯内空气吸收热量，温度升高，故A正确；
B、任何的能量转化和转移都遵循能量守恒定律，因此，孔明灯自动升空也遵循能量守恒定律，故B错误；
CD、孔明灯上升过程中，将蜡烛燃烧释放的内能转化为孔明灯的机械能；热机是将内能转化为机械能的机器，由此可知孔明灯升空和热机的工作原理相同，故CD正确。
故选：B。
6．【分析】（1）永动机违背能量守恒定律，不可能制成；
（2）热机在工作时一定有能量的损耗，其效率不可能达到100%；
（3）根据能量守恒定律做出判断；
（4）改变内能的方式：做功和热传递。
【解答】解：A、永动机违背了能量守恒定律，是不可能制成的，故A错误；
B、热机在工作时一定有能量的损耗，无论技术如何进步，其效率也不可能达到100%，故B错误；
C、由能量守恒定律可知，无论什么样的能量在转化过程中，能量的总量保持不变，故C正确；
D、物体的内能增加，可能是外界对物体做了功，也可能是物体从外界吸收了热量，故D错误。
故选：C。
7．【分析】（1）1kg某种燃料完全燃烧放出的能量，叫做这种燃料的热值。热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关；
（2）热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率，在工作过程中，损失的能量越少，有效利用的能量越多，热机的效率越高。
【解答】解：A、燃料的热值仅与燃料的种类有关，与燃料燃烧是否完全燃烧无关，故A错误；
B、燃料的热值仅与燃料的种类有关，与燃料燃烧放出热量的多少无关，故B错误；
C、使燃料燃烧更充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，故C正确；
D、热机的功率和热机效率是两个无关的物理量，故D错误。
故选：C。
8．【分析】（1）汽油机比较轻便，多用于生活中的摩托车、小轿车上；柴油机比较笨重，被广泛的应用在坦克、轮船和火车上；
（2）汽油机在吸气冲程吸入气缸的是空气和汽油的混合物；柴油机在吸气冲程吸入气缸的是空气；
（3）热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率，在工作过程中，损失的能量越少，热机的效率越高；
（4）根据汽油机的飞轮转速求出汽油机飞轮每秒的转数，汽油机一个工作循环完全4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次，据此求出汽油机每秒做功的次数。
【解答】解：A、被广泛的应用在坦克、轮船和火车上的是柴油机，故A错误；
B、汽油机在吸气冲程吸入气缸的是空气和汽油的混合物，故B错误；
C、使燃料燃烧更充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，故C正确；
D、四冲程汽油机的转速为2400r/min＝40r/s，即汽油机的飞轮每秒转40圈，由于汽油机一个工作循环完全4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次，所以该汽油机每秒做功20次，故D错误。
故选：C。
9．【分析】（1）热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率，在工作过程中，损失的能量越少，热机的效率越高；
（2）热机的工作过程中，燃料燃烧放出的能量，废气的温度很高，带走的热量最多；
（3）功率是描述物体做功快慢的物理量；
（4）在热机中，用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫热机的效率。
【解答】解：A、使燃料燃烧更充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，故A正确；
B、在热机的各种能量损失中，废气带走的热量最多，故B正确；
C、热机效率是有用能量在燃料完全燃烧放出热量中所占比值，功率是物体做功的快慢，两者没有必然联系，故C不正确；
D、热机效率越高，做有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值越大，即在做功相同的情况下，消耗的燃料较少；或消耗相同的燃料，做功较多，故D正确。
故选：C。
10．【分析】（1）热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，比值越高，效率越高，通过提高燃料的利用率和减少能量损失均可以提高热机效率；
（2）柴油机的效率通常比汽油机高；
（3）热值是燃料本身的特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、放出热量的多少以及是否充分燃烧无关；
（4）根据Q放＝mq分析解答。
【解答】解：A、热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，提高燃料的利用率和减少能量损失均可以提高热机效率，减少各部件间的摩擦可以减少能量损失，因此可以提高热机效率，故A正确；
B、柴油机的效率通常比汽油机高，故B错误；
C、热值是燃料本身的特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、是否充分燃烧以及放出热量的多少无关，所以使燃料燃烧更充分，燃料的热值不变，故C错误；
D、根据Q放＝mq知，由于不知道质量的大小，燃料燃烧放出的热量越多，热值不一定越大，故D错误。
故选：A。
11．【分析】（1）用来做有用功的能量等于燃料完全燃烧放出的热量与损失的能量之差；
（2）利用η＝可求出该柴油机的效率；
（3）热机的效率是指有效利用的能量占燃料完全燃烧释放总能量的百分比；热值是燃料的一种特性，热值大小仅与燃料的种类有关，而与燃料的质量、燃料的燃烧程度无关；
（4）任何机械在工作过程中都不可避免地要克服机械间的摩擦而产生额外功，因此效率不能达到100%。
【解答】解：A、用来做有用功的能量为：W有＝Q放﹣W损＝8×107J﹣4.8×107J＝3.2×107J，故A正确；
B、该柴油机的效率为：η＝＝＝40%，故B错误；
C、热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，与燃料热值大小无关，故C错误；
D、柴油机在工作过程中不可避免地要克服机械间的摩擦而产生额外功，因此效率不能达到100%，即不能实现能量零损失，故D错误。
故选：A。
12．【分析】（1）热机效率是有用功与总功之比。
（2）汽油机吸入的工作物质是汽油和空气的混合物。
（3）压缩冲程中机械能转化为内能。
（4）汽油机的吸气冲程、压缩冲程和排气冲程都靠飞轮的惯性完成。
【解答】解：A、热机的效率越高，热机效率是有用功与总功之比就越大，故做同样多的功消耗的燃料越少，故A正确。
B、该汽油机吸入的工作物质是汽油和空气的混合物，故B错误。
C、从图中信息可知，这是压缩冲程，此冲程中机械能转化为内能，故C正确。
D、压缩冲程不给外界提供动力，靠飞轮的惯性完成，故D正确。
故选：B。
13．【分析】吹足气的气球放手后，气球内的气体对外做功，把内能转化为机械能，内能减小，温度降低；热机压缩冲程中，机械能转化为内能，做功冲程中，内能转化为机械能。
【解答】解：吹足气的气球放手后，气球内的气体对外做功，把内能转化为机械能，相当于热机的做功冲程。
A、图中两气阀关闭，活塞向上运动为压缩冲程，该冲程机械能转化为内能，故A错误；
B、排气阀打开为排气冲程，故B错误；
C、图两气阀关闭，活塞向下移动为做功冲程，该冲程高温高压燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，故C正确；
D、图进气阀打开为吸气冲程，故D错误。
故选：C。
14．【分析】（1）热机是利用内能做功的机械；
（2）热机的压缩冲程，是活塞压缩气缸内的混合气体，是活塞对混合气体做功，混合气体的内能增加，温度升高；
（3）柴油机的效率大约是34%～45%，汽油机的效率大约是26%～40%；
（4）热机的大量使用，会带来废气污染、噪声污染。
【解答】解：A．热机是利用内能做功的机械，工作时将内能转化成机械能，故A正确；
B．压缩冲程，是活塞压缩气缸内的混合气体，是活塞对混合气体做功，混合气体的内能增加，温度升高，所以压缩冲程是活塞的机械能转化为混合气体的内能，故B错误；
C．柴油机的效率大约是34%～45%，汽油机的效率大约是26%～40%，柴油机的效率一般比汽油机大，故C错误；
D．热机的大量使用，会带来废气污染、噪声污染，故D错误。
故选：A。
15．【分析】（1）能量的转化和转移具有方向性；
（2）热机的效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比。热机的效率高，说明燃料放出相同内能时，热机损耗的能量比较少；
（3）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程；
（4）自然界中，能量以不同的形式存在着，能量可以相互转化和转移。
【解答】解：
A、能量转化是非常普遍的，由于能量的转化和转移具有方向性，所以在一定的条件下，各种形式的能量是可以相互转化的，故A错误；
B、柴油机的效率比汽油机的效率高说明柴油机损耗的能量比汽油机损耗的能量少，这是因为柴油机在压缩冲程中，压缩的程度比汽油机高，燃烧更充分，燃气产生的压强更大，温度高，转化成的有用功更多，故B错误；
C、下压活塞时，活塞压缩气体做功，机械能转化为内能，气体的内能增大，温度升高，当达到棉花的燃点，使棉花燃烧，故C错误；
D、用电热水壶烧开水，通过电流做功使壶的内能增加，温度升高，然后通过热传递的方式将内能传递给水，使水的内能增加，温度升高，故可说明能量既可以发生转化也可以发生转移，故D正确。
故选：D。
16．【分析】（1）判断能量的转化，我们主要看哪种能量增加，哪种能量减少，因为总是减少的能量转化为增加的能量；
（2）电加热器在加热的过程中，存在能量的散失，效率不会达到100%。
【解答】解：A、风力发电机发电时，将风的机械能转化为电能，故A正确；
B、电热水器给水加热时，一定存在能量的损失，其效率不可能达到100%，故B错误；
C、酒精燃烧时，消耗化学能，产生内能，故是将化学能转化为内能的过程，故C正确；
D、火箭升空时，其重力势能和动能都增大，是燃料的内能转化为机械能，能量守恒定律仍然是适用的，故D错误。
故选：AC。
17．【分析】①判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，总是消耗的能量转化为得到的能。
②能量既不能凭空产生也不能凭空消失，总是由一种能量转化为另一种能量，或从一个物体转移到另一个物体，在转化和转移的过程中能的总量保持不变。
【解答】解：A、能量在转化和转移的过程中总量是守恒的，“既要马儿跑，又要马儿不吃草”违背了能量守恒定律，故A正确；
B、酒精燃烧时，将自身的化学能转化为内能，故B正确；
C、用热水袋取暖，是能量从热水袋转移给了人，说明内能是可以发生转移的，故C正确；
D、人们对太阳能的开发和利用，是太阳能转化为其它形式的能，而不是说能量可以凭空产生，故D错误。
故选：D。
18．【分析】（1）内燃机的做功冲程内能转化为机械能；
（2）柴油机在一个工作循环中，完成4个冲程，曲轴转2转，对外做功一次；根据表中数据3000r/min，算出每秒的转数，然后推算出做功的次数；
（3）根据W＝Pt计算出在每个做功冲程里该单缸对外做的功。
（4）先根据Q放＝mq计算每个做功冲程柴油完全燃烧放出的热量，然后根据效率公式计算出效率。
【解答】解：（1）图A塞子被顶出的过程是内能转化为机械能的过程，其能量转化和内燃机的做功冲程相同；对比B图的四个冲程，乙冲程进排气门同时关闭，活塞向下运动，所以乙冲程是做功冲程，故塞子被顶出过程的能量转化相当于B图中的乙冲程能量转化过程。
（2）柴油机在一个工作循环中，完成4个冲程，曲轴转2转，对外做功一次；柴油机每分钟转3000转，则每秒转50转，故每秒做功25次。
（3）该单缸的功率为：
P＝25kW＝2.5×104W；
每个做功冲程里该单缸对外做功为：
W＝Pt＝2.5×104W×s＝1000J；
（4）每个做功冲程消耗柴油的质量为：
m＝0.0625g＝6.25×10﹣5kg；
每个做功冲程柴油完全燃烧放出的热量是：
Q放＝qm＝4×107J/kg×6.25×10﹣5kg＝2500J；
该做功冲程的热机效率为：
η＝＝×100%＝40%。
故答案为：乙；25；1000；40。
19．【分析】（1）钻木取火现象是通过做功的方式改变物体的内能，将机械能转化为内能，汽油机在做功冲程中将内能转化为机械能，在压缩冲程中将机械能转化为内能；
（2）单缸四冲程汽油机一个工作循环飞轮转2圈，完成4个冲程，对外做功一次，进一步求出单缸四冲程汽油机工作1min做的功；
根据Q放＝mq求出10g汽油完全燃烧释放的热量，根据η＝×100%求出该汽油机工作时热机效率。
【解答】解：
（1）钻木取火现象是通过做功的方式改变物体的内能，将机械能转化为内能，汽油机在压缩冲程中将机械能转化为内能，即压缩冲程与钻木取火的能量转化情况相同；
（2）单缸四冲程汽油机一个工作循环飞轮转2圈，完成4个冲程，对外做功一次，
已知飞轮的转速是1500r/min，所以，每分钟对外做功750次，
则单缸四冲程汽油机工作1min做的功：
W＝150J×750＝1.125×105J，
每分钟消耗10g汽油，10g汽油完全燃烧释放的热量：
Q放＝mq＝10×10﹣3kg×4.5×107J/kg＝4.5×105J，
该汽油机工作时热机效率为：
η＝×100%＝×100%＝25%。
故答案为：压缩；25%。
20．【分析】（1）根据Q放＝mq得出完全燃烧5kg的汽能放出的热量；
（2）根据W＝Qη得出汽车做的有用功，根据t＝得出所用的时间，根据s＝vt得出汽车还可以前的距离；
（3）根据Δt＝得出水升高的温度，根据t＝t0+Δt得出水温升到的温度。
【解答】（1）完全燃烧5kg的汽油能放出的热量Q放＝mq＝5kg×4.6×107J/kg＝2.3×108J；
（2）已知汽车的热机效率为20%，根据η＝得，
汽车做的有用功为W＝Qη＝2.3×108J×20%＝4.6×107J，
所用的时间t＝＝＝1000s，
汽车还可以前的距离s＝vt＝20m/s×1000s＝20000m＝20km；
（3）水升高的温度Δt＝＝≈55℃，
水温升到的温度t＝t0+Δt＝2℃+55℃＝57℃。
答：（1）完全燃烧5kg的汽能放出2.3×108J的热量；
（2）汽车还可以前进20km；
（3）能使水温升到57℃。
21．【分析】（1）知道消耗燃油的质量，利用Q放＝mq求出燃油完全燃烧放出的热量；
（2）知道汽车匀速行驶速度和发动机的牵引力，根据P＝Fv即可求出发动机牵引力的功率；
（3）根据W＝Pt和η＝×100%求出发动机的能量转化效率。
【解答】解：（1）消耗的燃油完全燃烧产生的热量：
Q放＝mq燃油＝0.4kg×4.5×107J/kg＝1.8×107J。
（2）发动机牵引力的功率：
P＝Fv＝900N×m/s＝1.8×104W。
（3）发动机做的功：
W＝Pt＝1.8×104W×5×60s＝5.4×106J，
发动机的热机效率：
η＝×100%＝×100%＝30%。
答：（1）消耗的燃油完全燃烧放出的热量为1.8×107J。
（2）发动机牵引力的功率为1.8×104W。
（3）发动机的热机效率为30%。
22．【分析】（1）由于汽车匀速行驶，所以汽车的牵引力F等于受到的阻力f，根据功的公式W＝Fs进行计算，根据P＝可求得牵引力所做的有用功功率。
（2）要算燃油完全燃烧放出的热量，需要先算出消耗燃油的质量，然后根据Q＝mq算出放出的热量。根据η＝得出该专用车的热机效率。
【解答】解：（1）因为汽车匀速行驶，所以F＝f＝2.0×103N，
牵引力所做的功：W＝Fs＝2.0×103N×6×103m＝1.2×107J。
牵引力所做的有用功功率P＝＝＝4×104W；
（2）由ρ＝可得，消耗燃油的质量：m＝ρV＝0.8×103kg/m3×1.5×10﹣3m3＝1.2kg，
燃油完全燃烧放出的热量：Q＝mq＝1.2kg×4×107J/kg＝4.8×107J。
该专用车的热机效率：η＝×100%＝×100%＝25%。
答：（1）专用车牵引力所做的有用功功率为4×104W；
（2）则该专用车的热机效率是25%。