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(dòng)機(jī)氣缸的工作容積，一般情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)以最大功率工作時(shí)，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?dòng)活塞做功2600次．請(qǐng)你計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)在最大功率工作時(shí)：

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(dòng)機(jī)的效率．
（4）有哪些措施可以提高此轎車的發(fā)動(dòng)效率．（說(shuō)出兩點(diǎn)即可）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)公式W=Pt進(jìn)行計(jì)算，要注意把功率單位換算成W，把時(shí)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(dòng)機(jī)的效率是有用功跟汽油燃燒釋放熱量的比值．
（4）熱機(jī)的效率是指用來(lái)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?yàn)榭杖急仁?4：1，所以燃油的質(zhì)量是整個(gè)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(dòng)機(jī)的效率：η=

W

Q

=

4.5×106J

1.94×107J

≈23.2%．
（4）熱機(jī)效率是指熱機(jī)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(jī)的效率．
則提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率的措施是：使燃料充分燃燒、減少?gòu)U氣帶走的熱量、減少熱機(jī)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(dòng)機(jī)的效率是23.2%．有哪些可以．
（4）使燃料充分燃燒、減少?gòu)U氣帶走的熱量、減少熱機(jī)部件間的摩擦都可以減少熱量的損失，提高效率．

點(diǎn)評(píng)：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(jì)算、熱量的計(jì)算、熱機(jī)效率的計(jì)算，難點(diǎn)在于計(jì)算做一次功消耗燃油的質(zhì)量．難度較大．