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1、
類型四 熱學推導
熱學推導在安徽中考題中沒有出現(xiàn)過,但根據(jù)所學的熱量計算的內(nèi)容可以對兩種不同溫度的液體混合后的溫度進行推導,也可以利用相關的力學知識對熱機的效率進行推導。
1.國際單位制中所采用的溫標是熱力學溫標,它表示的溫度是熱力學溫度。熱力學溫度的單位是開爾文。符號是“K”。熱力學溫標規(guī)定,冰水混合物的溫度是273 K,一個標準大氣壓下沸水的溫度是373 K。將273~373 K等分100等份,每一等份表示1 K。
( 1 )請推導熱力學溫度( T )和攝氏溫度( t )的換算關系式;
( 2 )0 K是熱力學溫度中的絕對零度,該溫度為多少攝氏度?
解
2、:( 1 )冰水混合物的熱力學溫度是273 K,攝氏溫度是0 ℃;一個標準大氣壓下沸水的熱力學溫度是373 K,攝氏溫度是100 ℃。故熱力學溫度T和攝氏溫度t的關系是T=t+273 K
( 2 )0 K是熱力學溫度中的絕對零度,該溫度為T=( 273+t ) K=0 K
攝氏溫度t=-273 ℃
2.某單缸四沖程汽油機的汽缸活塞面積為30 cm2,一個沖程活塞在汽缸中移動的距離是50 mm,滿負荷工作時做功沖程燃氣的平均壓強為9.0×105 Pa。求:
( 1 )做功沖程中燃氣對活塞的平均壓力;
( 2 )一個做功沖程中燃氣對活塞做的功;
( 3 )若
3、燃氣對活塞的平均壓強為p,設活塞的面積為S,沖程長為l,如圖所示,而V=Sl,請推導出一個做功沖程中燃氣對活塞做的功W=pV。
解:( 1 )因為p=9.0×105 Pa,S=30 cm2=30×10-4 m2
所以燃氣對活塞的平均壓力F=pS=9.0×105 Pa×30×10-4 m2=2700 N
( 2 )因為s=50 mm=0.05 m
所以一個做功沖程中燃氣對活塞做的功
W=Fs=2700 N×0.05 m=135 J
( 3 )因為p=FS,所以活塞受到的壓力F=pS
因為在做功沖程,活塞移動的距離為l,發(fā)動機的單缸排量V=Sl
所以燃氣對活塞所做的功
W=Fl=pSl=pV
2
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