题目内容
目前，“节能减排”已引起全球的关注．如何减少能耗，提高汽车发动机的效率越来越受到人们的重视，（1）大多数家用汽车的发动机均为汽油机，它把汽油燃烧产生的内能部分转化成机械能，再通过传动机构将动力传给车轮使汽车行驶．请你将图中汽油机工作时的能流图补充完整．
（2）发动机的效率是汽车的经济性能指标之一．厂家提供的某汽车出厂的部分参数如下；
①测试数据：汽车在平直公路上以90km/h的速度匀速行驶时，百公里耗油量为V0（L），发动机输出功率为P0（kW）；
②使用燃料：93#汽油[热值为q0（J/kg）、密度为ρo（kg/m3）]．
请用以上参数推算出在测试条件下，该汽车发动机的效率．
分析：（1）要解决此题，需要掌握热机的各种能量损失：克服机械摩擦消耗的能量、机械散热损失、废气带走的热量．
（2）要解决此题需要掌握热机效率的概念：热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比．其中首先根据公式W=Pt计算出发动机做的功，即有用功；根据公式m=ρV计算出汽油的质量，然后根据公式Q=mq计算出燃料完全燃烧放出的能量，最后根据公式η=
计算热机的效率．
（2）要解决此题需要掌握热机效率的概念：热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比．其中首先根据公式W=Pt计算出发动机做的功，即有用功；根据公式m=ρV计算出汽油的质量，然后根据公式Q=mq计算出燃料完全燃烧放出的能量，最后根据公式η=
| W |
| Q |
解答：解：（1）燃料燃烧放出的热量，一部分要克服机械摩擦，一部分由气缸直接向外散热，大部分由废气带走，剩余的是用来做有用功的能量．
故答案为：克服摩擦耗能；废气带走热量．
（2）v=90km/h=25m/s
在一百公里内发动机做的功为：W=Pt=P×
=P0×1000×
=4×106P0
所用汽油的质量为：m=ρV=ρ0×V0×10-3=
Q=mq=
×q0=
η=
=
=
=
=
=
=
答：该热机的效率为
．
故答案为：克服摩擦耗能；废气带走热量．
（2）v=90km/h=25m/s
在一百公里内发动机做的功为：W=Pt=P×
| s |
| v |
| 100×1000 |
| 25 |
所用汽油的质量为：m=ρV=ρ0×V0×10-3=
| ρ0V0 |
| 1000 |
Q=mq=
| ρ0V0 |
| 1000 |
| ρ0V0q0 |
| 1000 |
η=
| W |
| Q |
| 4×106P0 | ||
|
| 4×109P0 |
| ρ0V0q0 |
| Pt |
| mq |
P
| ||
| mq |
| Ps |
| ρVqv |
| P0×103× 100×103 | ||
ρ0V0×103×q0×90×
|
| 4×109P0 |
| ρ0 V0q0 |
答：该热机的效率为
| 4×109P0 |
| ρ0V0q0 |
点评：此题主要考查了热机效率的概念及热机工作过程中热量的走向．通过给出有关数据及信息考查了学生对热机效率的理解．
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