题目内容
（2012?宝坻区二模）图为四缸发动机工作原理：内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作．有一台四缸汽油发动机，其排量为2.0L（排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积等于活塞的面积与活塞上下运动的距离乘积）．（1）在做功冲程中，若活塞所受燃气的平均压强是1.2×106Pa，1min内高温高压的燃气推动活塞做功12000次，求这台发动机做功的平均功率是多少？
（2）如果这台汽油机的效率是30%，汽油的热值是4.6×107J/kg，那么它工作一小时需要完全燃烧掉多少千克的汽油？
分析：（1）根据W=Fs和p=
可得出W=Fs=pSs=pV求出发动机做的功，再求出做功12000次的总功，根据P=
求出功率；
（2）求出工作一小时做的功，根据η=
求出燃烧汽油放出的热量，根据Q=mq求出汽油的质量．
| F |
| S |
| W |
| t |
（2）求出工作一小时做的功，根据η=
| W |
| Q |
解答：解：（1）发动机做功一次所做的功W=Fs=pSs=pV=1.2×106Pa×2×10-3m3=2.4×103J，
1min内做的总功W总=12000×2.4×103J=2.88×107J，
发动机做功的平均功率：
P=
=
=4.8×105W；
（2）工作一小时做的总功：
W总′=60W总=60×2.88×107J=1.728×109J，
∵η=
∴汽油完全燃烧放出的总能量：
Q=
=
=5.76×109J，
∵Q=mq
∴完全燃烧汽油的质量：
m=
=
≈125kg．
答：（1）这台发动机做功的平均功率是4.8×105W；
（2）它工作一小时需要完全燃烧掉125kg的汽油．
1min内做的总功W总=12000×2.4×103J=2.88×107J，
发动机做功的平均功率：
P=
| W总 |
| t |
| 2.88×107J |
| 60s |
（2）工作一小时做的总功：
W总′=60W总=60×2.88×107J=1.728×109J，
∵η=
| W |
| Q |
∴汽油完全燃烧放出的总能量：
Q=
| ||
| η |
| 1.728×109J |
| 30% |
∵Q=mq
∴完全燃烧汽油的质量：
m=
| Q |
| q |
| 5.76×109J |
| 4.6×107J/kg |
答：（1）这台发动机做功的平均功率是4.8×105W；
（2）它工作一小时需要完全燃烧掉125kg的汽油．
点评：此题主要考查的是学生对功、功率、热机效率、热值有关计算公式的理解和掌握，变形公式的熟练运用是解决此题的关键．
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