Question

【題目】閱讀短文，回答問題：

噴氣發(fā)動機

隨著航天和航空事業(yè)的發(fā)展，普通的內燃機已經(jīng)不能提供足夠的動力，人們迫切需要大功率的發(fā)動機以提高飛行器的飛行速度，因此 噴氣發(fā)動機就應運而生，它主要有渦輪噴氣發(fā)動機 和火箭發(fā)動機．

渦輪噴氣發(fā)動機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的推進力，減小發(fā)動機的體積和質量，使用高能燃料，可以獲得更人的推進力．

火箭發(fā)動機和渦輪噴氣發(fā)動機十分相似，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)動機只帶燃料，利用空氣做氧化劑，同渦輪噴氣發(fā)動機相比較，火箭發(fā)動機的最大特點是：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也可以在大氣層之外的宇宙真空中工作．

火箭發(fā)動機可用于航天器推進，也可用于導彈等在大氣層內飛行．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裝置，都是火箭發(fā)動機，火箭發(fā)動機基本都是內燃機．

（1）噴氣發(fā)動機把燃氣的內能轉化為_____，從而提供動力．

（2）據(jù)中央電視臺新聞聯(lián)播報道，2017年4月20日19時41分長征七號火箭搭載“快遞小哥”天舟一號（圖丙）貨運飛船成功發(fā)射升空．發(fā)射天舟一號的遙二運載火箭使用的燃料主要是液態(tài)氫，這是因為氫_____．

A．比熱容大 B．凝固點低 C．熱值大 D．沸點低

（3）噴氣壓縮發(fā)動機使混合氣體在燃燒室燃燒直到膨脹的氣體再從尾部高速噴出過程中，燃氣的溫度是不斷變化的，下列能大致反應燃氣溫度隨時間而變化的是_____．

A． B． C． D．

（4）渦輪噴氣發(fā)動機_____（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)動機，F﹣1設計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臺并聯(lián)的時候，將起飛質量3000多噸的土星5號火箭在150秒的時間內推到約6.4×104米的高度，同時最大速度達到2.76千米/秒．美F﹣1I火箭發(fā)動機的設計海平面推力的平均功率約為_____W．

Answer 1

【答案】 機械能 C D 不能 2.9×109

【解析】（1）根據(jù)短文知道，噴氣發(fā)動機工作過程中是燃料的化學能先轉化為內能，在把內能再轉化為機械能；

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

（3）從能量轉化的角度看，內燃機在壓縮沖程中，將機械能轉化為內能，所以燃氣的溫度升高；在做功沖程中，氣體推動活塞對外做功，將氣體的內能轉化為活塞的機械能，燃氣溫度降低，所以燃氣溫度隨時間而變化是先升高，后降低，故D較符合題意，故選D；

（4）因為渦輪噴氣發(fā)動機只帶燃料，利用空氣做氧化劑，所以渦輪噴氣發(fā)動機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