Question

2．阅读短文回答问题：
                                                                  从火车到火箭
       生产的发展需要强大的动力．17世纪，人类发明了热机．最早的热机是蒸汽机．在锅炉里把水烧成水蒸气，水蒸气在气缸里推动活塞做功．原始的蒸汽机不便于使用…
       交通运输的发展迫切需要轻便的热机．于是，内燃机应运而生．内燃机分为汽油机、柴油机两大类．汽油机是1876年发明的，柴油机是1892年发明的．内燃机行驶时不需要携带很多的水和煤，不但轻便，效率也提高了…
       早期的飞机是由内燃机提供动力的．从上世纪40年代开始，飞机上越来越多的使用喷气发动机，它向后高速喷出气体，从而获得前进的动力．在功率相同时，喷气发动机比内燃机更轻便…
         喷气式发动机中自带燃料和氧化剂的，叫火箭喷气发动机，它工作时不需要空气中的氧气，可以在大气层外工作，能够用来发射人造卫星和宇宙飞船．
根据材料内容，请在回答下列问题：
（1）在功率相同时，蒸汽机、内燃机、喷气发动机的重力依次减小（选填“增大”或“减小”）．
（2）在挑选汽车时，发动机汽油机效率的高低是区分汽车优劣的重要指标之一．有经验的司机可以通过闻尾气的气味而作出初步的判断．输出功率相同时，汽油味儿越淡，汽车发动机效率越高，原因是汽油味越淡，说明燃烧得越充分，燃烧放出的热量越多，转化成的有用功越多，使得发动机的效率越高．
（3）2016年11月3日我国最大推力新一代运载火箭长征五号，在中国文昌航天发射场点火升空，如图．火箭起飞时，10台发动机同时点火，氧气对火箭的推力超过1×10⁷N，这个力至少可举起质量为1000t的物体（g取10N/kg）．
（4）如何提高热机效率，请你提建议（至少写两个）．

Answer 1

分析 （1）在功率相同时，蒸汽机最重，内燃机次之，喷气发动机最轻．
（2）热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比．汽油味越淡，说明燃烧的越充分，同样多的汽油（总能量相同），燃烧放出的热量越多，转化成的有用功越多，根据效率公式分析判断；
（3）知道氧气对火箭的推力，利用F=G=mg求至少可举起物体的质量；
（4）热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比．要提高效率，就要减少热的损失．

解答 解：
（1）根据阅读材料可知，在功率相同时，蒸汽机、内燃机、喷气发动机的重力依次减小；
（2）输出功率相同的汽车，汽油味越淡，说明燃烧得越充分，燃烧放出的热量越多，转化成的有用功越多，使得发动机的效率越高；
（3）由题可知，氧气对火箭的推力F=G=mg，则至少可举起物体的质量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{1×1{0}^{7}N}{10N/kg}$=1×10⁶kg=1000t；
（4）要提高热机的效率就要让燃料充分燃烧，减少热量的损失，即减少机械摩擦损失、减少机械散热和废气带走热量．
故答案为：
（1）减小；
（2）汽油味越淡，说明燃烧得越充分，燃烧放出的热量越多，转化成的有用功越多，使得发动机的效率越高；
（3）1000；
（4）让燃料充分燃烧，减少热量的损失．

点评 本题通过对一段材料的阅读，考查了人类通过热机来利用能源的过程，都属于热学的基本知识点，难度不大．