Question

18．某汽車在一段平直的公路上勻速行駛消耗燃油1.5升（假設(shè)燃油完全燃燒）．若燃油的密度0.8×10³kg/m³，汽油熱值q=4.6×10⁷J/kg，求：
（1）燃油完全燃燒放出的熱量是多少？
（2）如圖是某汽車發(fā)動機(jī)的能量流向圖．請依據(jù)能量流向圖，計(jì)算汽車發(fā)動機(jī)的效率．

（3）為提高汽車發(fā)動機(jī)的效率，請?zhí)岢鲆环N合理的設(shè)想、方法、或建議．

Answer 1

分析 （1）知道汽油的體積和密度，根據(jù)m=ρV求出汽油的質(zhì)量，又知道汽油的熱值，根據(jù)Q_放=mq求出在這段時間內(nèi)所消耗的汽油完全燃燒所產(chǎn)生的熱量；
（2）汽車發(fā)動機(jī)所做的有用功和燃料完全燃燒放出的熱量之比即為該汽車的熱機(jī)效率；
（3）從發(fā)動機(jī)的能量流向圖可找到有用功和總功，利用效率公式求出發(fā)動機(jī)的機(jī)械效率；要想提高機(jī)械效率，要從減小額外功方面考慮，例如：降低尾氣的溫度；減少氣缸散熱損失的能量；減少發(fā)動機(jī)機(jī)械本身的摩擦等．

解答 解：
（1）由ρ=$\frac{m}{V}$可得，消耗燃油的質(zhì)量：m=ρV=0.8×10³kg/m³×1.5×10^-3m³=1.2kg，
燃油完全燃燒放出的熱量：Q_放=mq=1.2kg×4.6×10⁷J/kg=5.52×10⁷J；
（2）由汽車發(fā)動機(jī)的能量流向圖可知，該汽車發(fā)動機(jī)的熱機(jī)效率：
η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$=$\frac{6.0×1{0}^{8}J}{3.0×1{0}^{9}J}$×100%=20%；
（3）要提高發(fā)動機(jī)的效率，可以提高汽油的燃燒效率；降低廢氣的溫度，減少氣缸散熱和減少機(jī)械間的摩擦．
答：（1）燃油完全燃燒放出的熱量是5.52×10⁷J；
（2）該汽車的熱機(jī)效率為20%；
（3）要提高發(fā)動機(jī)的效率，可以提高汽油的燃燒效率；降低廢氣的溫度，減少氣缸散熱和減少機(jī)械間的摩擦．

點(diǎn)評 本題考查了密度公式、燃料完全燃燒釋放熱量公式、效率公式的應(yīng)用，是一道較為簡單的計(jì)算題．