Question

此表是吉利EC7小轎車的一些技術(shù)參數(shù)，其中排氣量是指發(fā)動機氣缸的工作容積，一般情況下，發(fā)動機的排氣量越大，功率越大；空燃比是指氣缸內(nèi)空氣和燃油的質(zhì)量比；汽油的熱值是4.6×10⁷J/kg．當(dāng)該發(fā)動機以最大功率工作時，氣缸內(nèi)汽油和空氣的混合密度為1.35kg/m³，1min內(nèi)高溫高壓的燃?xì)馔苿踊钊�做�?600次．請你計算發(fā)動機在最大功率工作時：

車型	吉利EC7
排氣量	1.8L
輸出最大功率	75kw
空燃比	14：1

（1）1min內(nèi)做的有用功（指輸出的功）．
（2）做功一次消耗汽油的質(zhì)量．
（3）發(fā)動機的效率．
（4）有哪些措施可以提高此轎車的發(fā)動效率．（說出兩點即可）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)公式W=Pt進(jìn)行計算，要注意把功率單位換算成W，把時間單位換算成s．
（2）根據(jù)m=ρv算出燃?xì)獾馁|(zhì)量，然后根據(jù)空燃比算出汽油的質(zhì)量．
（3）發(fā)動機的效率是有用功跟汽油燃燒釋放熱量的比值．
（4）熱機的效率是指用來做有用功的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比．比值越大，效率越高．

解答：解：（1）1min內(nèi)做的有用功：W=Pt=7.5×10⁴W×60s=4.5×10⁶J．
（2）燃?xì)獾馁|(zhì)量：m=ρv=1.35kg/m³×1.8×10^-3m³=2.43×10^-3kg，
因為空燃比是14：1，所以燃油的質(zhì)量是整個質(zhì)量的

1

15

，
做一次功消耗的汽油質(zhì)量：2.43×10^-3kg×

1

15

=1.62×10^-4kg．
（3）1min內(nèi)汽油燃燒釋放的熱量：Q=mq=1.62×10^-4kg×4.6×10⁷J/kg×2600=1.94×10⁷J，
發(fā)動機的效率：η=

W

Q

=

4.5×106J

1.94×107J

≈23.2%．
（4）熱機效率是指熱機有效利用的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比．所以減少熱量的損失可以提高熱機的效率．
則提高發(fā)動機的效率的措施是：使燃料充分燃燒、減少廢氣帶走的熱量、減少熱機部件間的摩擦都可以減少熱量的損失，提高效率．
答：（1）1min內(nèi)做的有用功為4.5×10⁶J．
（2）做功一次消耗汽油的質(zhì)量是1.62×10^-4kg．
（3）發(fā)動機的效率是23.2%．有哪些可以．
（4）使燃料充分燃燒、減少廢氣帶走的熱量、減少熱機部件間的摩擦都可以減少熱量的損失，提高效率．

點評：本題貼近生活，能讓學(xué)生了解能量的轉(zhuǎn)化和汽車的效率．本題考查了功的計算、熱量的計算、熱機效率的計算，難點在于計算做一次功消耗燃油的質(zhì)量．難度較大．