Question

【題目】閱讀短文，回答問題：

噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)

隨著航天和航空事業(yè)的發(fā)展，普通的內(nèi)燃機(jī)已經(jīng)不能提供足夠的動(dòng)力，人們迫切需要大功率的發(fā)動(dòng)機(jī)以提高飛行器的飛行速度，因此 噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)就應(yīng)運(yùn)而生，它主要有渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī) 和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)．

渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)使壓縮縮后的混合氣體在燃燒室燃燒（如圖甲），燃燒后劇烈膨脹的氣體從尾部高速噴出，其目大的反沖推力成為飛機(jī)的推進(jìn)力，減小發(fā)動(dòng)機(jī)的體積和質(zhì)量，使用高能燃料，可以獲得更人的推進(jìn)力．

火箭發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)十分相似，主要的差別是：火箭自帶燃料和氧化劑（如圖乙），渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)只帶燃料，利用空氣做氧化劑，同渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)相比較，火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的最大特點(diǎn)是：它自身既帶燃料，又帶氧化劑，靠氧化劑來助燃，不需要從周圍大氣層中汲取氧氣所以它不但能在大氣層內(nèi)也可以在大氣層之外的宇宙真空中工作．

火箭發(fā)動(dòng)機(jī)可用于航天器推進(jìn)，也可用于導(dǎo)彈等在大氣層內(nèi)飛行．迄今為止發(fā)射的人造衛(wèi)星、月球飛船以及各種宇宙飛行器所用的推進(jìn)裝置，都是火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，火箭發(fā)動(dòng)機(jī)基本都是內(nèi)燃機(jī)．

（1）噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)把燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為_____，從而提供動(dòng)力．

（2）據(jù)中央電視臺(tái)新聞聯(lián)播報(bào)道，2017年4月20日19時(shí)41分長(zhǎng)征七號(hào)火箭搭載“快遞小哥”天舟一號(hào)（圖丙）貨運(yùn)飛船成功發(fā)射升空．發(fā)射天舟一號(hào)的遙二運(yùn)載火箭使用的燃料主要是液態(tài)氫，這是因?yàn)闅?/span>_____．

A．比熱容大 B．凝固點(diǎn)低 C．熱值大 D．沸點(diǎn)低

（3）噴氣壓縮發(fā)動(dòng)機(jī)使混合氣體在燃燒室燃燒直到膨脹的氣體再?gòu)奈膊扛咚賴姵鲞^程中，燃?xì)獾臏囟仁遣粩嘧兓�的，下列能大致反�?yīng)燃?xì)鉁囟入S時(shí)間而變化的是_____．

A． B． C． D．

（4）渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)_____（能/不能）在大氣層外工作；

（5）美F﹣1是有史以來人類制造的推力最大的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，F﹣1設(shè)計(jì)海平面平均推力約為6.8×106牛，這樣大的豎直向上推力能夠在5臺(tái)并聯(lián)的時(shí)候，將起飛質(zhì)量3000多噸的土星5號(hào)火箭在150秒的時(shí)間內(nèi)推到約6.4×104米的高度，同時(shí)最大速度達(dá)到2.76千米/秒．美F﹣1I火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)海平面推力的平均功率約為_____W．

Answer 1

【答案】 機(jī)械能 C D 不能 2.9×109

【解析】（1）根據(jù)短文知道，噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程中是燃料的化學(xué)能先轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，在把內(nèi)能再轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；

（2）火箭采用液態(tài)氫作為燃料，是因?yàn)橐簯B(tài)氫具有較高的熱值，完全燃燒相同質(zhì)量的氫時(shí)，可以釋放出更多的熱量，故選C；

（3）從能量轉(zhuǎn)化的角度看，內(nèi)燃機(jī)在壓縮沖程中，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以燃?xì)獾臏囟壬�高；在做功沖程中，氣體推動(dòng)活塞對(duì)外做功，將氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機(jī)械能，燃?xì)鉁囟冉档停�所以燃�(xì)鉁囟入S時(shí)間而變化是先升高，后降低，故D較符合題意，故選D；

（4）因?yàn)闇u輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)只帶燃料，利用空氣做氧化劑，所以渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)不能在大氣層外工作；

（5）根據(jù)題意知道，推力做功是：W=Fs=6.8×106 N×6.4×104 m=4.352×1011 J；

推力的平均功率約是：P=W/t=4.352×1011J/150s≈2.9×109 W