汽车发动机与防冻冷却液
汽车四冲程发动机每个工作循环是由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程组成。发动机工作时，可燃混合气在汽缸内燃烧的温度可达2000℃以上。活塞、汽缸和气门等直接与高温可燃混合气接触的零部件受热，会导致发动机工作温度过高，引起燃烧不正常，甚至发生爆震或早燃。这不仅能使润滑油燃损或变质，润滑能力下降，零部件急剧磨损，而且还会出现卡死、损坏等现象。为了避免上述恶果发生，必须采用合理的冷却方法，使发动机保持在一定的温度范围内工作，保证发动机长期正常运转。
汽车行驶时，为了避免发动机的温度升得很高，通常利用防冻冷却液在散热器管道内循环流动，带走发动机多余的热量，使发动机能在正常温度范围内工作。防冻冷却液主要由水和防冻剂混合而成。防冻剂，简称原液，它具有不易汽化、密度比水小等特性。防冻冷却液中防冻剂含量（防冻剂占防冻冷却液体积的比例）越高，防冻冷却液的比热容就越小。汽车发动机用防冻冷却液降温时，通常要求防冻冷却液的凝固点应至少比环境最低温度低10℃，而沸点要高于发动机最高工作温度5℃以上。如图甲是某种防冻冷却液的凝固点与原液含量的关系，该种防冻冷却液的沸点与原液含量的关系如图乙所示。汽车使用与保养时，应合理选择防冻冷却液。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）四冲程发动机工作过程中将机械能转化为内能的是 冲程。 （2）请举出一个防冻冷却液中的防冻剂的特性： 。
（3）据天气预报可知：北京城区冬天的最低气温可达﹣17℃．设某汽车的发动机工作温度为90～101℃，该汽车在北京城区使用时，请回答下列问题：
①用如图20中特性的防冻液时，选下列原液含量为 （填字母）的效果最好。 A．35% B． 45% C．55% D．65% ②请简述选用的理由。
22．（2018?赤峰模拟）小明同学学习了燃料的热值后，自己设计一个实验来比较煤油和菜籽油的热值的大小关系。
（1）小明是这样设想的：从热值的概念看，燃料热值=
．热值的大小可由两个量计
算得出，类比物体运动快慢的比较、物体做功快慢的比较，他想比较两种燃料的热值大小需要关注两个量：一个
5
是燃料完全燃烧放出的热量。热量在初中物理中没有办法直接测量进行比较，可以转化为“比较水吸收的热量”。第二个，在实验中还应控制煤油和菜籽油的 相同。
根据上述实验设计思想，他组装了如图所示的装置进行实验，这两套装置除灯中燃料外其余完全相同。
燃料 煤油 菜籽油 加热前的水温/℃ 25 25 燃料燃尽后水温/℃ 44 34 （2）小明记下温度计的示数，点燃灯具开始对水进行加热，当灯中燃料燃尽时，又记录了温度计的示数。实验记录如表所示，分析可得：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 。
（3）小明同学还设想：根据水的质量和变化的温度计算出水吸收的热量，它等于燃料燃烧放出的热量，再除以燃料的质量就可以准确地计算出两种燃料热值的具体数值。他这种设想不可行的原因是 （写出一种即可）。
23．（2018?海丰县模拟）近年来，汽车逐步走进了普通百姓的家庭。
（1）汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程，一个气缸正常工作四个冲程的顺序是 （对图甲A、B、C、D重新排序）；
（2）一台单缸四冲程汽油机，飞轮的转速为1800r/min，该汽油机每分钟做功 次，D图所示的汽油机冲程是通过 的方式改变燃气内能的。除此之外通过 也可改变物体内能； （3）图乙所示为内燃机的能流图，内燃机的效率可表示为η= ；
（4）现在很多地方正在使用乙醇汽油。乙醇汽油是一种由乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的替代能源，其中普通汽油体积占90%，乙醇（即酒精）体积占10%．使用乙醇汽油的好处是 ？（写出一条即可） 24．（2018?汕头一模）随着经济的发展，汽车已成为人们常用的交通工具。一辆使用汽油为燃料的小汽车，在路面水平的高速公路上匀速行驶。如表是当小汽车以100km/h的速度行驶时的部分参数及相关数据。
发动机功率/W 18750 6
百公里油耗/L 汽油的热值/（J?L） ①匀速行驶10km消耗了 L汽油； ②消耗的燃油完全燃烧放出的热量为 J； ③此时发动机的效率是 。
五．计算题（共2小题，每题7分）
﹣18 3.375×10 725．（2018?芜湖二模）芜湖奇瑞汽车有限公司是一家大型的汽车生产基地。该厂某型号汽车在车型测试中，在一段平直公路上匀速行驶了36km，用时0.5小时，车的总质量为3×10kg，受到的阻力为车重的0.1倍，其中g=10N/kg。求：
（1）该汽车牵引力所做的功；
（2）已知这一过程消耗燃油1.5×10m，则热机在这一过程中消耗的总能量（假设燃油完全燃烧，燃油密度为0.8×10kg/m，燃油热值q为4.5×10J/kg）； （3）该汽车发动机的效率；
（4）若该汽车在平直的公路上匀速行驶的路程为s，发动机牵引力为F，其发动机效率η，汽油的热值为q，请推导该汽车在这段路程内消耗汽油质量的表达式m=
26．（2018?陕西二模）西安市部分公交车用天然液化气为燃料，其主要成分就是甲烷，热值为3.6×10J/m．如果一辆公交车满载乘客时总质量是6×10kg，那么10m甲烷气体完全燃烧产生的能量可供公交车满载时以36km/h的速度匀速行驶100min。匀速行驶中公交车受到的平均阻力为车重的0.05倍，（g取10N/kg）求： （1）这段时间内公交车牵引力所做功的功率。
（2）若10m的甲烷气体完全燃烧所产生的能量被水完全吸收，则能将多少千克的水从0℃加热到刚沸腾。[c=4.2×10J/（kg?℃），结果保留一位小数] （3）这段时间内公交车发动机的效率是多大？
7
3
3
水
3
3
7
3
3
3
7﹣23
3
。
一．选择题（共10小题）
1．（2018?乐山）下列说法中，正确的是（ ） A．汽油机在做功冲程中是将机械能转换成内能
B．物体的温度降低时内能减少，所以0℃冰块的水分子不做热运动 C．沿海地区昼夜温差较小，主要原因是水的比热容较大 D．温度从热量高的物体传递给热量低的物体 【解答】解：
A、压缩冲程将汽油和空气的混合物压缩，将机械能转化内能，做功冲程将内能转化为机械能，故A错误； B、一切物质的分子都在永不停息的做无规则运动，所以物体的温度降低时内能减少，0℃冰块的水分子仍然在做热运动，故B错误；
C、沿海地区水多，内陆地区水少、沙石多，因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得沿海地区昼夜的温差小，故C正确；
D、热传递的条件是有温度差，即热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，故D错误。 故选：C。
2．（2018?眉山）以下说法正确的是（ ） A．物体吸收热量，温度一定升高 B．热机的大量使用有利于环境的保护 C．燃料的热值与燃料的质量没有关系
D．热机的工作过程只是将内能转化成机械能的过程 【解答】解：
A、物体吸收热量，温度不一定升高，比如晶体熔化过程中，吸热但温度不变，故A错误； B、热机在使用时会排放出一些有害的气体，造成环境污染，故B错误； C、热值只跟燃料的种类有关，与燃料的质量无关，故C正确；
D、热机工作过程中，在压缩冲程机械能转化为内能，做功冲程内能转化为机械能，故D错误。 故选：C。
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