Question

7．李師傅買來一輛新車，已知該車輸出功率為32KW，若以72m/h的速度勻速行駛10min，消耗的汽油為1.2kg．汽油的熱值q=4.6×10⁷J/kg．則：
（1）行駛過程中，使汽車獲得動(dòng)力的是做功沖程，在這個(gè)沖程里把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械．
（2）汽車在這段時(shí)間內(nèi)消耗的功率（即1秒時(shí)間內(nèi)汽油完全燃燒放出的熱量）是多少？
（3）把（2）的結(jié)果與汽車輸出功率進(jìn)行比較，你有什么發(fā)現(xiàn)？簡(jiǎn)要分析原因（寫出兩條即可）．

Answer 1

分析 （1）在內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程中有兩個(gè)沖程發(fā)生能量轉(zhuǎn)化，一是壓縮沖程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；二是做功沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，在此沖程汽車獲得動(dòng)力；（2）根據(jù)燃料燃燒放出熱量公式Q=mq可計(jì)算汽油完全燃燒釋放的熱量；根據(jù)功率公式P=$\frac{W}{t}$可計(jì)算汽油消耗的功率；
（3）分析計(jì)算結(jié)果可得正確結(jié)論．

解答 解：
（1）汽車在行駛過程中，使汽車獲得動(dòng)力的是做功沖程，在做功沖程中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；
（2）汽油完全燃燒釋放的熱量：Q_放=m₂q=4.6×10⁷J/kg×1.2kg=5.52×10⁷J；
汽車在這段時(shí)間內(nèi)消耗的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{5.52×1{0}^{7}J}{600s}$=9.2×10⁴W；
（3）該車輸出功率為32kW=3.2×10⁴W，
發(fā)現(xiàn)：汽車牽引力做功的功率小于消耗的功率．
原因包括：廢氣帶走一部分熱量；由于熱傳遞損失一部分能量；克服摩擦消耗一部分能量等．
故答案為：
（1）做功；內(nèi)；機(jī)械；
（2）汽車在這段時(shí)間內(nèi)消耗的功率為9.2×10⁴W；
（3）發(fā)現(xiàn)：汽車牽引力做功的功率小于消耗的功率；
原因包括：廢氣帶走一部分熱量；由于熱傳遞損失一部分能量；克服摩擦消耗一部分能量等．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了內(nèi)燃機(jī)四個(gè)沖程中的能量轉(zhuǎn)化情況，以及對(duì)熱量公式，功率公式的理解和綜合運(yùn)用．