Question

18．某汽車在一段平直的公路上勻速行駛消耗燃油1.5升（假設(shè)燃油完全燃燒）．若燃油的密度0.8×10³kg/m³，汽油熱值q=4.6×10⁷J/kg，求：
（1）燃油完全燃燒放出的熱量是多少？
（2）如圖是某汽車發(fā)動機的能量流向圖．請依據(jù)能量流向圖，計算汽車發(fā)動機的效率．

（3）為提高汽車發(fā)動機的效率，請?zhí)岢鲆环N合理的設(shè)想、方法、或建議．

Answer 1

分析 （1）知道汽油的體積和密度，根據(jù)m=ρV求出汽油的質(zhì)量，又知道汽油的熱值，根據(jù)Q_放=mq求出在這段時間內(nèi)所消耗的汽油完全燃燒所產(chǎn)生的熱量；
（2）汽車發(fā)動機所做的有用功和燃料完全燃燒放出的熱量之比即為該汽車的熱機效率；
（3）從發(fā)動機的能量流向圖可找到有用功和總功，利用效率公式求出發(fā)動機的機械效率；要想提高機械效率，要從減小額外功方面考慮，例如：降低尾氣的溫度；減少氣缸散熱損失的能量；減少發(fā)動機機械本身的摩擦等．

解答 解：
（1）由ρ=$\frac{m}{V}$可得，消耗燃油的質(zhì)量：m=ρV=0.8×10³kg/m³×1.5×10^-3m³=1.2kg，
燃油完全燃燒放出的熱量：Q_放=mq=1.2kg×4.6×10⁷J/kg=5.52×10⁷J；
（2）由汽車發(fā)動機的能量流向圖可知，該汽車發(fā)動機的熱機效率：
η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$=$\frac{6.0×1{0}^{8}J}{3.0×1{0}^{9}J}$×100%=20%；
（3）要提高發(fā)動機的效率，可以提高汽油的燃燒效率；降低廢氣的溫度，減少氣缸散熱和減少機械間的摩擦．
答：（1）燃油完全燃燒放出的熱量是5.52×10⁷J；
（2）該汽車的熱機效率為20%；
（3）要提高發(fā)動機的效率，可以提高汽油的燃燒效率；降低廢氣的溫度，減少氣缸散熱和減少機械間的摩擦．

點評 本題考查了密度公式、燃料完全燃燒釋放熱量公式、效率公式的應(yīng)用，是一道較為簡單的計算題．