Question

【題目】目前，“節(jié)能減排”已引起全球的關注．如何減少能耗，提高汽車發(fā)動機的效率越來越受到人們的重視．

（1）大多數家用汽車的發(fā)動機均為汽油機，它把汽油燃燒產生的內能部分轉化成機械能，再通過傳動機構將動力傳給車輪使汽車行駛．請你將圖17中汽油機工作時的能流圖補充完整．

（2）發(fā)動機的效率是汽車的經濟性能指標之一．

廠家提供的某汽車出廠的部分參數如下；

①測試數據：汽車在平直公路上以100km/h的速度勻速行駛時，百公里耗油量為V0（L），發(fā)動機輸出功率為P0（kW）；

②使用燃料：93#汽油[熱值為q0（J/kg）、密度為ρo（kg/m3）]．

請用以上參數推算出在測試條件下，

①汽車行駛100km做多少功？

②行駛100km消耗的油放出的總熱量．

③該汽車發(fā)動機的效率．

Answer 1

【答案】（1）克服摩擦耗能；廢氣帶走熱量；

（2）①汽車行駛100km做3.6×106P0功．

②行駛100km消耗的油放出的總熱量為=．

③該汽車發(fā)動機的效率．該熱機的效率為=

【解析】

試題分析：（1）要解決此題，需要掌握熱機的各種能量損失：克服機械摩擦消耗的能量、機械散熱損失、廢氣帶走的熱量．

（2）要解決此題需要掌握熱機效率的概念：熱機用來做有用功的能量與燃料完全燃燒放出的熱量之比．其中首先根據公式W=Pt計算出發(fā)動機做的功，即有用功；根據公式m=ρV計算出汽油的質量，然后根據公式Q=mq計算出燃料完全燃燒放出的能量，最后根據公式η=計算熱機的效率．

解：（1）燃料燃燒放出的熱量，一部分要克服機械摩擦，一部分由氣缸直接向外散熱，大部分由廢氣帶走，剩余的是用來做有用功的能量．

（2）v=100km/h

在一百公里內發(fā)動機做的功為：W=Pt=P×=P0×1000×=3.6×106P0

所用汽油的質量為：m=ρV=ρ0×V0×10﹣3=，

行駛100km消耗的油放出的總熱量Q=mq=×q0=，

η===

====

答：（1）克服摩擦耗能；廢氣帶走熱量；

（2）①汽車行駛100km做3.6×106P0功．

②行駛100km消耗的油放出的總熱量為=．

③該汽車發(fā)動機的效率．該熱機的效率為=．