Question

2．为了节约石油能源，减少车辆尾气对环境的污染，随州汽车2005年12月起“喝酒”，并对行程满3万公里的车辆进行“洗胃”，从12月1日开始，随州将封闭推广乙醇汽油，由销售无铅汽油改为车用乙醇汽油．
据介绍，将乙醇进一步脱水，加上适量汽油后形成变性燃料乙醇，再将它与汽油以一定比例混配，最后形成汽车燃料，就是车用乙醇汽油．经检测与普通无铅汽油相比，乙醇汽油可使汽车有害尾气降低33%以上．同时，可以缓解我国石油紧缺的矛盾，有效解决玉米等陈化粮转化问题．
如图是一个经过“洗胃”的内燃机，它的工作循环有四个冲程．
（1）如图表示的是其中的A冲程，它将B能转化成C能．A、B、C指的是什么？
（2）每个工作循环喷入气缸的乙醇汽油为m千克，乙醇汽油的热值为q焦/千克，乙醇汽油燃烧时在气缸内产生的平均压强为p帕，活塞的横截面积为S平方米，活塞在一个冲程中的行程为L米．求：在一个工作循环中乙醇汽油燃烧后，对活塞所做的功及B能转化为C能的效率．

Answer 1

分析 （1）由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程；
内燃机四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能，排气和吸气冲程没有能的转化．
（1）根据p=$\frac{F}{S}$求出活塞受到的压力；根据W=FL求出一次做的功；
根据Q=mq求出汽油燃烧放出的热量，再根据η=$\frac{W}{Q}$求出热机效率．

解答 解：
（1）由图可知，进气门和排气门都是关闭的，活塞下移，可以判断A冲程是做功冲程，在做功冲程将B内能转化为C机械能．
（2）由p=$\frac{F}{S}$得燃气对活塞的压力：F=pS；
一个冲程中所做的功：W=FL=pSL；
汽油燃烧放出的热量：Q=mq，
汽油机把内能转化为机械能的效率：
η=$\frac{W}{Q}$=$\frac{pSL}{mq}$．
答：
（1）A、B、C指的是做功冲程；内能；机械能；
（2）在一个工作循环中乙醇汽油燃烧后，对活塞所做的功为pSL；B能转化为C能的效率为$\frac{pSL}{mq}$．

点评 本题考查了汽油机四冲程的判定方法和其中的能量转化，以及学生对压强、功、热值、热机效率计算公式的理解和掌握，是一道综合性题目．