Question

【题目】下表是某品牌小轿车的一些技术参数，其中排气量是指发动机汽缸的工作容积，一般情况下，发动机的排气量越大，功率越大；空燃比是指汽缸内空气和燃油的质量比；汽油的热值表示每千克汽油完全燃烧放出的热量．当该发动机以最大功率工作时，汽缸内汽油和空气的混合密度为1．35 kg/m3，1min内高温高压的燃气推动活塞做功2600次．请你计算发动机在最大功率工作时

（1）1 min内做的有用功;

（2）做功一次消耗汽油的质量;

（3）发动机的效率．

Answer 1

【答案】（1）4．5×106J；（2）1．62×10-4kg；（3）23．2%

【解析】

试题分析：（1）1min内做的有用功：W=Pt=7．5×104 W×60s=4．5×106 J．

（2）根据ρ=m/V可得；做一次功消耗燃气的质量：m=ρV=1．35kg/m3 ×1．8×10-3 m3 =2．43×10-3 kg，因为空燃比是14：1，所以燃油的质量是整个质量的1/15，做一次功消耗的汽油质量：2．43×10-3 kg×1/15=1．62×10-4 kg．

（3）1min内2600次做功消耗的汽油质量：m=1．62×10-4 kg×2600=0．4212kg，

1min内汽油燃烧释放的热量：Q=mq=0．4212kg×4．6×107 J/kg=1．94×107 J，

发动机的效率：η=W/Q×100%=4．5×106J/1．94×107J×100%≈23．2%