Question

18．現(xiàn)代生活中最重要的交通工具--汽車．
（1）某單缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的活塞面積是120cm²，做功沖程中活塞移動(dòng)的距離是30cm，氣體的平均壓強(qiáng)是5×10⁵Pa，汽油的熱值是4.6×10⁷J/Kg，每次做功耗油0.2g，氣體每做一次功燃燒的汽油所放出的熱量為9.2×10³J，而氣體的膨脹對活塞做的功是1800J，此過程是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；
（2）汽油機(jī)的效率很低，主要原因之一是廢氣溫度較高，內(nèi)能較大，帶走了大量的熱．

Answer 1

分析 （1）知道氣缸的活塞面積和氣體的平均壓強(qiáng)，利用壓強(qiáng)公式求氣體膨脹對活塞產(chǎn)生的力；又知道移動(dòng)的距離，計(jì)算氣體一次膨脹對活塞做的功；知道每次做功耗油量和90%完全燃燒，利用熱值計(jì)算每次汽油燃燒放出的熱量；
（2）汽油機(jī)在排氣過程中，廢氣帶走了大量的能量，溫度降低，內(nèi)能減少．

解答 解：（1）因?yàn)閜=$\frac{F}{S}$
所以氣體膨脹對活塞產(chǎn)生的力：
F=ps=5×10⁵Pa×120×10^-4m²=6000N，
氣體每次膨脹對活塞做功：
W=Fs=6000N×0.3m=1800J；
每次汽油燃燒放出的熱量：
Q=mq=0.2×10^-3kg×4.6×10⁷J/kg=9.2×l0³J；
汽油機(jī)的做功沖程中，進(jìn)氣門和排氣門都是關(guān)閉的，汽油和空氣的混合物遇到明火劇烈燃燒，產(chǎn)生了高溫高壓的燃?xì)�，推�?dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，將燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能．
（2）汽油機(jī)工作時(shí)，廢氣溫度較高，內(nèi)能較大，廢氣帶走了大量的能量，散失到空中，使得汽油機(jī)的效率很低．
故答案為：（1）9.2×10³；1800；內(nèi)；機(jī)械；
（2）高；大．

點(diǎn)評 本題綜合考查了壓強(qiáng)的計(jì)算、功的計(jì)算、熱量的計(jì)算，涉及到內(nèi)能的改，知識點(diǎn)多，屬于中等題．