Question

20．某汽車標(biāo)有“2.0T”字樣，其中“T”是指“渦輪增壓”發(fā)動(dòng)機(jī)．“渦輪增壓”是利用高溫、高壓的廢氣沖擊渦輪高速旋轉(zhuǎn)，從而增加吸氣沖程的進(jìn)氣量和氣壓，使汽油燃燒更充分，燃?xì)鈮簭?qiáng)更大，同時(shí)也減小了廢氣中的有害物質(zhì)．這種發(fā)動(dòng)機(jī)比不帶渦輪增壓的發(fā)動(dòng)機(jī)效率高，并具有減少?gòu)U氣污染的目的．加同樣的汽油（如97#），帶渦輪增壓的轎車相比不帶渦輪增壓的轎車汽油的熱值一樣大（選填“大”或“一樣大”或“小”）．已知這輛汽車的獲得3.6×10⁶J的有用能量，最低消耗0.2kg汽油，汽油的熱值為4.6×10⁷J/kg．該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率最高可達(dá)39.1%．

Answer 1

分析 （1）由題知，渦輪增壓能使汽油燃燒更充分，燃?xì)鈮簭?qiáng)更大，由此結(jié)合效率公式分析發(fā)動(dòng)機(jī)效率變化情況；
（2）燃料的熱值是燃料本身的一種性質(zhì)，與完全燃燒與否無(wú)關(guān)；
（3）根據(jù)Q=mq求出汽油完全燃燒時(shí)放出的熱量，再由效率公式計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)效率．

解答 解：
（1）渦輪增壓利用高溫、高壓的廢氣沖擊渦輪高速旋轉(zhuǎn)，從而增加吸氣沖程的進(jìn)氣量和氣壓，使汽油燃燒更充分，燃?xì)鈮簭?qiáng)更大，這樣將更多內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，
而燃料完全燃燒放出熱量是一定的，由η=$\frac{W}{Q}$×100%可知，渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)比不帶渦輪增壓的發(fā)動(dòng)機(jī)效率高；
（2）燃料的熱值是燃料本身的一種性質(zhì)，與汽油燃燒是否充分無(wú)關(guān)，所以帶渦輪增壓的轎車相比不帶渦輪增壓的轎車汽油的熱值一樣大；
（3）0.2kg的汽油完全燃燒時(shí)放出的熱量：
Q_放=mq=0.2kg×4.6×10⁷J/kg=9.2×10⁶J，
所以汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為：
η=$\frac{{W}_{有用}}{Q}$×100%=$\frac{3.6×1{0}^{6}J}{9.2×1{0}^{6}J}$×100%≈39.1%．
故答案為：高；一樣大；39.1%．

點(diǎn)評(píng) 本題通過(guò)渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)考查了對(duì)熱機(jī)效率的理解和計(jì)算以及燃料熱值的認(rèn)識(shí)、熱量計(jì)算，熟練運(yùn)用公式、能從題目中找到有用數(shù)據(jù)是關(guān)鍵．