题目

发动机是汽车的核心部件，发动机的质量决定了整车的性能和品质．若某台以93号汽油为燃料的汽车，其发动机的相关数据如下表所示．表中空燃比指汽缸内空气和燃油的质量比．1min内完成的工作循环数2400个汽缸内汽油和空气混合气体的密度1.3kg/m3汽缸的工作容积1.8L汽油的热值4.6×107J/kg发动机最大功率82.8kW空燃比12：1 （1） 汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程，一个汽缸正常工作四个冲程的顺序（对甲、乙、丙、丁重新排序），其中内能转化为机械能的冲程是图． （2） 汽车以120km/h的速度匀速运动时发动机的输出功率最大，此时汽车1min内做的有用功是多少？ （3） 汽车完成一个工作循环时，气缸内汽油和空气混合气体的质量是kg，气缸内汽油的质量是kg，燃料完全燃烧放出的热量是多少？ （4） 当汽车以120km/h的速度匀速行驶时，发动机的效率是多大？ 答案： 【1】解：甲中的两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是第二冲程；乙中的一个气阀打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程，是第一冲程；丙中的一个气阀打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，是第四冲程；丁中的两个气阀都关闭，活塞下运动，所以为做功冲程，是第三冲程；故一个汽缸正常工作四个冲程的顺序是：乙甲丁丙；其中做功冲程（即图丁）内燃机给汽车提供动力，此冲程中能量的转化是内能转化为机械能．答：乙甲丁丙【2】丁 解：发动机的最大功率P=82.8kW=8.28×104W，时间t=1min=60s， 由P=Wt 得，汽车1min内做的有用功W有=Pt=8.28×104W×60s=4.968×106J；答：汽车1min内做的有用功是4.968×105J； 【1】解：汽缸内汽油和空气混合气体的体积等于汽缸的工作容积，即V=V容=1.8L=1.8×10﹣3m，由ρ=mv 得，汽油和空气混合气体的质量：m=ρV=1.3kg/m3×1.8×10﹣3m3=2.34×10﹣3kg，因为空燃比是13：1，所以汽油的质量：m汽油=113 m= 113 ×2.34×10﹣3kg=1.8×10﹣4kg，完成一个工作循环时，汽油燃烧释放的热量：Q放=m汽油q=1.8×10﹣4kg×4.6×107J/kg=8.28×103J．答：2.34×10﹣3；1.8×10﹣4kg【2】燃料完全燃烧放出的热量是8.28×103J； 解：1min内完成的工作循环数是2400个，则1min内汽油燃烧释放的热量：Q放′=2400Q放=2400×8.28×103J=1.9872×107J；发动机的效率：η= ×100%= ×100%=25%．答：发动机的效率是25%．

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