Question

19．2013年9月26日，一汽大眾佛山工廠正式投產(chǎn)，該工廠生產(chǎn)的全新高爾夫車型正式下線，佛山分公司生產(chǎn)基地，其生產(chǎn)環(huán)節(jié)由沖壓、焊裝、涂裝、總裝四個車間完成，平均一分鐘即可產(chǎn)出一輛車．而佛山在2011年8月汽車的保有量就達(dá)到100萬輛．大多數(shù)汽車都是以汽油為燃料．每輛汽車每年平均耗油1.8t，汽車內(nèi)燃機(jī)的效率平均為30%，其中熱機(jī)的能量損失中，廢氣帶走的能量最多．
請閱讀以上的材料，回答下列問題．
（1）汽油機(jī)在一個工作循環(huán)中經(jīng)過了吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程．
（2）汽車的發(fā)動機(jī)效率只有30%，那燃料燃燒釋放的能量到哪里去了呢？請在圖中寫出兩種損失．
（3）如果能把內(nèi)燃機(jī)效率提高1%，佛山以100萬汽車來計算，每年可以節(jié)約燃油5.8×10⁴t．（汽油的熱值為4.6×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）汽油機(jī)的一個工作循環(huán)有四個沖程，依次是吸氣、壓縮、做功和排氣四個沖程；
（2）據(jù)題目中的能流圖分析即可判斷；
（3由于內(nèi)燃機(jī)效率提高后有用功是相同的，因為η=$\frac{{W}_{有用}}{qm}$，所以可得η₁qm₁=η₂qm₂，知道每輛汽車每年耗油1.8t，可求每輛汽車每年節(jié)約燃油，繼而根據(jù)全球的汽車數(shù)量可求全球可以節(jié)約的燃油

解答 解：（1）汽油機(jī)的一個工作循環(huán)有四個沖程，依次是吸氣、壓縮、做功和排氣四個沖程；
（2）內(nèi)燃機(jī)燃料燃燒釋放的能量走向：轉(zhuǎn)化為有用機(jī)械能；更多的能量是讓廢氣帶走了，還有一部分是克服機(jī)械之間的摩擦消耗的能量．
如下圖：

（3）因為內(nèi)燃機(jī)效率提高1%，
所以η₂=η₁+1%=30%+1%=31%，
因為η═$\frac{{W}_{有用}}{qm}$，
所以W_有用=ηqm，
因為內(nèi)燃機(jī)效率提高后有用功是相同的，
所以每輛汽車：η₁qm₁=η₂qm₂，
所以m₂=$\frac{{η}_{1}}{{η}_{2}}$m₁，
則每輛汽車每年節(jié)約燃油：
△m=m₁-m₂=m₁-$\frac{{η}_{1}}{{η}_{2}}$m₁=（1-$\frac{{η}_{1}}{{η}_{2}}$）m₁=（1-$\frac{30%}{31%}$）×1.8t≈0.058t；
所以佛山可以節(jié)約的燃油：
△m_總=n△m=1.0×10⁶×0.058t=5.8×10⁴t；
故答案為：（1）壓縮；做功；（2）見上面的分析；（3）5.8×10⁴．

點評 本題考查了學(xué)生利用所學(xué)知識分析解釋實際現(xiàn)象的能力，設(shè)計到設(shè)計節(jié)能問題，要求靈活選用公式進(jìn)行計算．