Question

如图所示，这是汽油机做功冲程的示意图．汽油和空气的混合气体燃烧爆炸，燃气在活塞上产生了4000N的平均推力，使活塞向下运动了60mm，请求出：
（1）做功冲程中，燃气对活塞做了多少功？
（2）假设汽油完全燃烧，产生了800J的热量，那么此汽油机的效率是多少？
（3）汽油机热机效率小于100%的原因是什么？（任意2条）

Answer 1

分析：（1）根据W=Fs即可求出燃气对活塞做的功，即有用功；
（2）根据η=

W有用

W总

即可求出汽油机的效率；
（3）在工作过程中，损失的能量越少，热机的效率越高．

解答：解：（1）做功冲程中，燃气对活塞做的功：W=Fs=4000N×0.06m=240J；
（2）汽油机的效率：η=

W有用

W总

×100%=

240J

800J

×100%=30%；
（3）热机在工作过程中，燃料不可能完全燃烧，尾气带走较多的热量，机器本身散热，克服机械间摩擦做功，剩余的能量才是有用的能量，在燃料完全燃烧提供的能量中只占很少一部分，所以热机效率不可能达到100%．
答：（1）做功冲程中，燃气对活塞做了240J的功；
（2）假设汽油完全燃烧，产生了800J的热量，那么此汽油机的效率是30%；
（3）尾气带走较多的热量；机器本身散热；克服机械间摩擦做功等．

点评：本题考查了学生对功的计算以及热机效率的了解与掌握，理解热机效率小于1，属于基础题目．