Question

【题目】右表是某品牌轿车的一些技术参数，其中排气量是指发动机气缸的工作容积。空燃比是指吸气冲程末，吸入气缸内的空气和汽油的质量之比。当该发动机以最大功率工作时，气缸内汽油和空气的混合气密度为1.5kg/m3.1min内高温高压的燃气推动活塞做功3000次。请你计算发动机在最大功率工作时：

车型	某品牌轿车
排气量	1.5L
最大功率	69kW
空然比	14：1
汽油热值	4.6×107J/kg

（1）每次吸入混合气的质量；

（2）1min内做的有用功；

（3）1min内汽油燃烧放出的热量。

（4）求出该发动机的效率。

（解答要求：要写出依据的主要公式或变形公式，要有数据代入和运算结果）

Answer 1

【答案】（1）2.25×10﹣3kg（2）为4.14×106J（3）2.07×107J（4）20%

【解析】

（1）由排气量可知，每次吸入混合气的体积：

V混＝1.5L＝1.5dm3＝1.5×10﹣3m3，

由ρ＝可得，每次吸入混合气的质量：

m混＝ρ混V混＝1.5kg/m3×1.5×10﹣3m3＝2.25×10﹣3kg；

（2）由P＝可得，1min内做的有用功：

W＝Pt＝69×103W×60s＝4.14×106J；

（3）因空燃比是指吸气冲程中吸入气缸内的空气和汽油的质量之比，

所以，每次做功冲程中吸入汽油的质量：

m油＝=＝1.5×10﹣4kg，

1min内吸入汽油的质量：

m＝1.5×10﹣4kg×3000＝0.45kg，

1min内汽油燃烧放出的热量：

Q放＝m油q＝0.45kg×4.6×107J/kg＝2.07×107J；

（4）该发动机的效率：

η＝×100%＝×100%＝20%。