Question

（2012?蘭州一模）下表是某品牌小轎車的一些技術(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．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)在最大功率時(shí)．
（1）1min內(nèi)做的有用功；
（2）發(fā)動(dòng)機(jī)的效率．（結(jié)果精確到1%）

車型	排氣量	最大功率	空燃比	汽油的熱值
某品牌汽車	1.8L	75KW	14：1	4.6×107J/kg

Answer 1

分析：（1）根據(jù)公式W=Pt進(jìn)行計(jì)算即可，注意單位換算．
（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；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．

解答：解：（1）1min內(nèi)做的有用功：W=Pt=7.5×10⁴W×60s=4.5×10⁶J．
（2）做一次功燃?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，所以做一次功消耗的汽油質(zhì)量：2.43×10^-3kg×

1

15

=1.62×10^-4kg，
1min內(nèi)汽油燃燒釋放的熱量：Q=mq=1.62×10^-4kg×4.6×10⁷J/kg×2600=1.93752×10⁷J，
發(fā)動(dòng)機(jī)的效率：η=

W

Q

=

4.5×106J

1.93752×107J

×100%=23%
答：（1）1min內(nèi)做的有用功為4.5×10⁶J．
（2）發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是23%．

點(diǎn)評(píng)：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)算做一次功消耗汽油的質(zhì)量，難度較大．