汽油具有什么能_汽油具有什么能?
1.汽油是什么?有什么特性?
2.简述汽油的蒸发性及其汽油使用性能的影响
或许你会告诉我,我的数学不好啊!能学好液压吗?
别担心,我们的课程着重点在于用大白话讲解一些概念性的知识,不涉及复杂的公式推导,大家尽可放心学习。
在本小节中,我们主要了解 关于能量、力、力矩、功和功率的概念。
能量在实际生活中是一个看不见,摸不着的东西。 它只是我们用来描述一个物体性质的一个术语,就像颜色亦或是冷暖一样。
我们先举一些例子,看看哪些物质是具备能量的:
一个快速运动的物体具有较大的动能;
一个温度高的物体具有热能;
汽油等燃料具有化学能;
运动的电子具有电能和电磁能。
当我们说一个物体具有能量时,我们主要关注以下两点:
能量会导致这个物体本身会发生什么变化?
能量是如何改变周围的事物的,也就是说能量是如何传递的?
前面我们说过,能量并非实际看得见,摸得着的物体,所以很难画出它的样子。但是请看图1,如果你用鼠标点击这个动图,那么你就正在给它施加一定的动能。
综上,我们知道,能量是可以在不同物体之间传递的。请看图2和图3,都可以很好证明这一点。
当能量在物体之间进行传递时,必然会有一些能量会在这个过程中损失掉,这主要是由于摩擦之类的阻力造成的。
我们之所以称之为损失,是因为他们并没有起到我们希望它们应该起到的作用。也就是没有做有用功,做的都是无用功。
例如:在汽车发动机内,当化学能从汽油中转化为汽车的动能时,一些能量会以向外散发热量以及噪声的形式损失掉了。如图4所示。
最完美的引擎是你用手摸上去是冰凉的,而且是完全静音的。但是,大千世界,芸芸众生,没有任何系统是如此的完美。生活中我们所看到的一切能量转换系统都是有能量损失的。
正因为摩擦损失的存在,我们可以得出结论,有效的输出能量总是会小于输入的能量。图5很好地给我们展示了这个结论。
不过,如果你加上损失掉的能量,那么能量一定是守恒的,也就是输入的能量等于有效的输出能量加上损失掉的能量。如下述公式所示。
能量输入 = 能量输出 + 能量损耗
能量守恒定律说的是能量可以从一种形式变化到另一种形式,但是能量从来没有被创造或毁灭。在一点处产生的能量必然都会在某一处消散。
系统的效率是用来衡量有效输出能量占总的输入能量的比重;效率越高的系统,就说明越多的能量用于做有用功,相反损失的能量也就越少。
好了,现在我们回到我们今天的主角,液压系统;液压系统如果设计合理,且能得到很好的维护,是可以达到很高的效率的。
我们先举一个例子:
一辆火车,以非常快的速度向西行驶。
突然,火车撞上了一块巨石,我的天呐。
呃呃呃,别担心,没有人员伤亡!
其实,你需要考虑的只是下面两个问题:
1、巨石会何去何从呢?
巨石会开始向西运动,因为火车是向西推它的。
巨石发生了运动,说明它从火车上获得了动能。
2、火车会发什么变化?
火车的运动会减慢,因为它把一部风动能给了石头。
当发生碰撞时,火车对巨石施加了一个力。即火车上的一部分能量传递到了石头上,所以石头发生了移动。
那么,力究竟是指什么呢?它是两物体接触后,发生的一种相互作用,这种作用能使两者发生相对的运动。
我们最熟悉的力莫过于重力了。你的身体受到重力的作用而拖拽你向地心运动。如果你跳到空中,重力会重新把你拽回地面。看看图6的跳一跳,一下!
力既即可以使物体沿某一条直线运动,也可以使物体绕某一个中心转动。图7为直线力,图8为旋转力。
多种力可以同时施加在一个物体之上。在图9所示的铲车上,有多个力施加在上下运动的箱子上。到底有几个力呢?大家可以思考一下。
首先,重力永远是将重物拽向地面的,即便重物在向上运动的过程中也是如此。
其二,摩擦力总是起减慢物体运动的作用,它从物体中获取动能,并转化为热和噪声,作了无用功。
另外,压力也同样是一种力。当液压油或者是压缩气体被压缩时,它们自身就存储了大量的能量。当压力得到释放时,油液或压缩空气中存储的能量,就会跟随介质一起流动,这些能量可以提升重物或者使重物下降。
如图10所示,即使物体处于静止状态,但这不代表没有力作用于它。
当然,如果一个物体静止不动,或者以匀速运动,那么作用于该物体上的所有力是平衡的。
如果一个物体处在加速运动或者是减速运动,亦或是运动方向发生改变的过程中,那么作用于该物体上的力是不平衡的。
为了求解作用于物体上的力,你需要知道下面两件事。
质量——你需要知道该物体的构成成分。
加速度——由于力的作用,该物体在加速或减速时速度变化的快慢。
举个例子,我们从飞机上扔下一个质量为2500kg的重物,如图11所示。由于受到重力的作用,这个物体会以9.81m/s2的加速度向下加速运动。施加于该物体上的重力到底是多少呢?我们看下面的计算。
力 = 质量 x?加速度,数学式为F=ma
F = 2500 kg x 9.81 m/s2
F = 24525 kg·m/s2
F = 24525 N
我们继续往下看,牛顿是衡量力大小的单位。表示这个力能改变某一质量块的运动(加速、减速、运动方向的改变)的快慢程度
如果你想快速改变质量为100kg的物体的速度,那就需要对其施加很大的力。
如果你想快速改变质量10kg的物体的速度,那就需要对其施加中等的力。
如果你想慢慢地、逐渐地改变质量100kg的物体的速度,那就需要对其施加中等的力。
如果你想慢慢地、逐渐地改变质量10kg的物体的速度,那就需要对其施加很小的力。
力矩是用来衡量旋转力的大小的物理量。
有很多方法可以产生旋转力。最常见的就是如图12所示,你用老虎钳去拧螺栓了。
为了计算出图12中的力矩,我们需要计算出施加给扳手的合力的大小,以及力臂的长度。
替换大图
力矩 = 力?x 力臂
力矩 = 15 newtons x 0.2 meters
力矩 = 3 newton-meters(Nm)
综上,施加于老虎钳上的力矩是3Nm。记住,力矩的单位是Nm。
当力施加于某一物体时,物体会改变其原先的运动状态,与此同时,该物体会得到或损失一部分能量。为了衡量这部分能量的大小,我们引入功的概念。
如果力作用于物体之上,并没有改变物体的运动状态,那就说明没有发生能量的传递,也就是该力没有对物体做功。看看图13能给你什么启发?
想要计算出功的大小,你必须知道以下两个量:
力的大小
物体运动的距离
让我们举个例子,如图14所示,向上举升15kg的质量块到4米高的位置。为了是描述简单,我们取重力加速度的值为10m/s2
力F = 质量m x 加速度a
F = 15kg x 10 m/s2
F = 150 newtons
功W = 力F x 距离S
W = 150 newtons x 4 meters
W = 600 joules
功的单位是焦耳J。1J是指1N的力施加于质量块上,使质量块移动1m所做的功。
虽然我们用焦耳来衡量力对物体做的功,但是焦耳也同样可以表示物体所蕴含的能量的大小。就比如,食物、燃料汽油等所含的能量我们都用焦耳表示。其实两者并不矛盾,因为力对物体做功,也是物体中能量的相互传递的过程。
功率是指单位时间内力对物体所做的功。它的单位是J/s,也是我们所熟知的瓦特w。
瓦特这个单位是以蒸汽机的发明者James Watt的名字来命名的,下面放一张伟人的头像,供大家膜拜。
在上一小节功的介绍中,我们谈到向上举升15kg的重块4米的所消耗的功是600J。现在,我们再来计算一下,如果我们想在30s内举升上述重块,需要消耗多少功率呢?请多关注图15的秒表。
功率P = 功W ÷ 时间t
P = 600 joules ÷ 30 seconds
P = 20 watts
如果两个相同的物体以不同的速率移动了相同的距离,那么力对他们两者所做的功是相同的。因为,当我们在计算功的时候并未考虑时间因素。
但是两者所消耗的功率确是截然不同的。
汽油是什么?有什么特性?
汽车的能量来自发电机汽油燃烧释放的化学能,化学能转化为机械能,最终都转化为内能而耗散。
化学能变成了气缸内气体的内能,一部分内能转化为汽车的动能,另一部分散失到周围环境中成为环境的内能,汽车的动能通过摩擦转化为环境的内能。
气缸内气体的内能还有一部分通过汽车发电机转化为蓄电池内的化学能,使用蓄电池时,这部分化学能转化为电能,又通过车灯转化为光能,光照到地面空气,转化为环境的内能。
化学能:
化学能是一种很隐蔽的能量,它不能直接用来做功,只有在发生化学变化的时候才可以释放出来,变成热能或者其他形式的能量。像石油和煤的燃烧,爆炸以及人吃的食物在体内发生化学变化时候所放出的能量,都属于化学能。
化学能是指储存在物质当中的能量,根据能量守恒定律,这种能量的变化与反应中热能的变化是大小相等、符号相反,参加反应的化合物中各原子重新排列而产生新的化合物时,将导致化学能的变化,产生放热或吸热效应。
简述汽油的蒸发性及其汽油使用性能的影响
当下的石油炼化产业,汽油就是个副产品。和最初炼化石油是为了得到柴油一样。
这些初级产品经过调兑、 添加各种功能的添加剂等进一步处理后,就是我们日常使用的商品汽油、柴油。
汽油,是从石油里分馏、裂解出来的具有挥发性、可燃性的烃类混合物液体,可用作燃料。外观为透明液体,可燃,馏程为30℃至220℃,主要成分为C5~C12脂肪烃和环烷烃,以及一定量芳香烃。
汽油具有较高的辛烷值(抗爆震燃烧性能),并按辛烷值的高低分为89号、90号、92号、93号、95号、号、98号等牌号,2012年1月起,汽油牌号90号、93号、号修改为89号、92号、95号。
2017年10月27日,世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考,发动机尾气,汽油在2B类致癌物清单中。
汽油重要的特性为蒸发性、安定性、抗爆性、腐蚀性和清洁性。
蒸发性
汽油在发动机气缸内,必须要迅速气化并与空气形成均匀 的可燃混合气,这主要是由汽油的本身蒸发性所决定。 反映蒸发性的主要指标是馏程和饱和蒸气压。
①馏程能大体上表示汽油的沸点范围和蒸发性能,一般用馏程 的10%、50%、90%点馏出温度和终馏点来反映不同工作条件下汽油的汽化性能。我国车用汽油质量标准要求10%馏出温度≯70℃、50%馏出温度≯120℃、90%馏出温度≯190℃,终馏点≯205℃。?
②饱和蒸气压是衡量汽油在汽油机燃料供给系统中是否易于产生气阻的指标,同时还可相对地衡量汽油在储存运输中的损耗倾向。蒸气压越大,蒸发性越强,易于冷启动;同时产 生气阻倾向增大,蒸发损失增大。?
安定性
汽油在常温和液相条件下抵抗氧化的能力称为汽油的氧化安定性,简称安定性。评定汽油安定性的指标分为碘值、实际胶质、诱导期。
最重要的性能为蒸发性和抗爆性。汽油能够正常使用,首先要求汽油要有良好的蒸发性能。指的是汽油由液态转化为气态的性质,称做汽油的蒸发性。指汽油在汽化器中蒸发的难易程度。对发动机的起动、暖机、加速、气阻、燃料耗量等有重要影响。
注意事项:
当人在接触汽油过程中,出现头晕、头痛等症状时,应警惕这可能是汽油中毒的初始症状,应立即到空气新鲜的地方坐卧休息。出现中毒昏迷现象时,应立即送医院抢救。严禁用汽油作煤油炉、汽化炉的燃料,以免发生火灾。
以上内容参考:百度百科-汽油
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