Question

【題目】下表是某品牌小轎車的一些技術參數，其中排氣量是指發動機汽缸的工作容積，一般情況下，發動機的排氣量越大，功率越大；空燃比是指汽缸內空氣和燃油的質量比；汽油的熱值表示每千克汽油完全燃燒放出的熱量.當該發動機以最大功率工作時，汽缸內汽油和空氣的混合密度為1.35 kg/m3，1min內高溫高壓的燃氣推動活塞做功2600次.請你計算發動機在最大功率工作時

（1）1 min內做的有用功;

（2）做功一次消耗汽油的質量;

（3）發動機的效率.

Answer 1

【答案】(1)4.5×106J；(2)1.62×10-4kg；(3)23.2%

【解析】

試題分析：（1）1min內做的有用功：W=Pt=7.5×104 W×60s=4.5×106 J．

（2）根據ρ=m/V可得；做一次功消耗燃氣的質量：m=ρV=1.35kg/m3 ×1.8×10-3 m3 =2.43×10-3 kg，因為空燃比是14：1，所以燃油的質量是整個質量的1/15，做一次功消耗的汽油質量：2.43×10-3 kg×1/15=1.62×10-4 kg．

（3）1min內2600次做功消耗的汽油質量：m=1.62×10-4 kg×2600=0.4212kg，

1min內汽油燃燒釋放的熱量：Q=mq=0.4212kg×4.6×107 J/kg=1.94×107 J，

發動機的效率：η=W/Q×100%=4.5×106J/1.94×107J×100%≈23.2%