Question

13．杨老师家的汽车尾部上标有“2.0T”的字样，其中“T”就是“涡轮增压”，是利用高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转，来带动同轴的“进气涡轮”也高速旋转，从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压，使汽油燃烧更充分，燃气压强更大，同时也减少了废气中的有害物质，达到提高发动机效率和减少废气污染的目的．这辆汽车的最低油耗可达0.2kg/（kW•h），已知汽油的热值为4.5×10⁷J/kg．（温馨提示：最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量；0.2kg/（kW•h）表示获得1kW•h能量消耗0.2kg汽油）．求：
（1）0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量为多少？
（2）该汽车发动机的效率最高可达多少？

Answer 1

分析 （1）根据Q_放=mq求出汽油完全燃烧时放出的热量；
（2）根据题意可知，获得1kW•h能量消耗0.2kg汽油，根据η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$求出热机的效率．

解答 已知：汽油的质量m=0.2kg，热值q=4.5×10⁷J/kg，有用功W=1kW•h=3.6×10⁶J，
求：（1）汽油完全燃烧时放出的热量Q_放=？；（2）汽车发动机的效率η=？
解：（1）汽油完全燃烧时放出的热量“
Q_放=mq=0.2kg×4.5×10⁷J/kg=9×10⁶J；
（2）汽车发动机的效率：
η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{3.6×1{0}^{6}J}{9×1{0}^{6}J}$×100%=40%．
答：（1）汽油完全燃烧时放出的热量为9×10⁶J；
（2）汽车发动机的效率为40%．

点评 此题主要考查的是学生对热值、热机效率计算公式的理解和掌握，弄懂最低油耗的含义是解决此题的关键．