今年汽车逐渐走进普通百姓家庭(1)汽油机等内燃机中.燃料燃烧释放的能量并不会全部用来做有用功.试在下图中的括号①.②内填出能量流失的形式．①克服机械间的摩擦损失了一部分能量,②排放的废气带走大部分能量．(2)已知某台汽油机的效率是20%.功率为8.4kW．当该汽车在平直公路上以36km/h的速度匀速行驶．通过46km的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

14．今年汽车逐渐走进普通百姓家庭
（1）汽油机等内燃机中，燃料燃烧释放的能量并不会全部用来做有用功，试在下图中的括号①、②内填出能量流失的形式．

①克服机械间的摩擦损失了一部分能量；②排放的废气带走大部分能量．
（2）已知某台汽油机的效率是20%，功率为8.4kW．当该汽车在平直公路上以36km/h的速度匀速行驶．通过46km的路程时，求这辆汽车的发动机消耗汽油多少升？（假设汽油的热值为4.6×10⁷J/kg，ρ_汽油=0.7×10³kg/m³）．

分析（1）根据内燃机燃料燃烧能量走向示意图回答；
（2）①已知汽车的速度、功率，由P=Fv求出汽车的牵引力，则汽车做功W=Fs计算；
②热机的输出功为有效利用部分，燃料燃烧产生的内能为总功，两者的比值即为热机的机械效率，通过列式变形即可求出需要多少汽油．

解答解：（1）内燃机燃料燃烧释放的能量走向：转化为有用机械能；克服机械间的摩擦损失了一部分能量；排放的废气带走了大部分能量；
（2）汽车的速度：
v=36km/h=36×$\frac{1}{3.6}$m/s=10m/s，
由P=Fv得汽车行驶过程中的牵引力：
F=$\frac{P}{v}$=$\frac{8.4×1{0}^{3}W}{10m/s}$=840N，
牵引力做功：
W_有=Fs=840N×46×10³m=3.864×10⁷J，
由η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$×100%得，汽油燃烧放出的热量：
Q_放=$\frac{{W}_{有}}{η}$=$\frac{3.864×1{0}^{7}J}{20%}$=1.932×10⁸J，
由Q_放=mq得，需要汽油的质量：
m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.932×1{0}^{8}J}{4.6×1{0}^{7}J/kg}$=4.2kg．
汽油的密度值为0.72×10³kg/m³，这辆汽车的发动机消耗汽油的体积V=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{4.2kg}{0.71×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$≈0.006m³=6L．
故答案为：（1）①克服机械间的摩擦损失了一部分能量；②排放的废气带走大部分能量；（2）6L．

点评本题考查了学生内燃机做功、功率、热机效率、热值等公式的综合性应用，以及对内燃机燃料燃烧能量走向示意图的了解与掌握；对于这类综合题目，要快速联想选择相对应的公式进行求解，在计算过程中注意单位要统一．

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