Question

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

（1）大多數(shù)家用汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)均為汽油機(jī)，它把汽油燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能部分轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，再通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將動(dòng)力傳給車輪使汽車行駛．請你將圖17中汽油機(jī)工作時(shí)的能流圖補(bǔ)充完整．

（2）發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是汽車的經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)之一．

廠家提供的某汽車出廠的部分參數(shù)如下；

①測試數(shù)據(jù)：汽車在平直公路上以100km/h的速度勻速行駛時(shí)，百公里耗油量為V0（L），發(fā)動(dòng)機(jī)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(shù)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(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)的效率．該熱機(jī)的效率為=

【解析】

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

（2）要解決此題需要掌握熱機(jī)效率的概念：熱機(jī)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(jù)公式W=Pt計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)做的功，即有用功；根據(jù)公式m=ρV計(jì)算出汽油的質(zhì)量，然后根據(jù)公式Q=mq計(jì)算出燃料完全燃燒放出的能量，最后根據(jù)公式η=計(jì)算熱機(jī)的效率．

解：（1）燃料燃燒放出的熱量，一部分要克服機(jī)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(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)做的功為：W=Pt=P×=P0×1000×=3.6×106P0

所用汽油的質(zhì)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(dòng)機(jī)的效率．該熱機(jī)的效率為=．