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        1. (2013?佛山)發(fā)動機(jī)是汽車的核心部件,發(fā)動機(jī)的質(zhì)量決定了整車的性能和品質(zhì),現(xiàn)代汽車主要分汽油和柴油兩類發(fā)動機(jī),其中汽油發(fā)動機(jī)提供動力的是內(nèi)燃機(jī)的汽缸.若某臺以汽油為燃料的汽車,發(fā)動機(jī)內(nèi)有四個汽缸,其相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示.

          (1)汽車以100km/h速度勻速運動時發(fā)動機(jī)的輸出功率最大,則1min內(nèi)有用功
          4.5×106
          4.5×106
          J.
          (2)汽車內(nèi)燃機(jī)一個工作循環(huán)包括四個沖程,一個汽缸正常工作四個沖程的順序是
          乙甲丁丙
          乙甲丁丙
          (對甲、乙、丙、丁重新排序),
          圖所示的沖程內(nèi)燃機(jī)給汽車提供動力.
          (3)汽車排氣量是指發(fā)動機(jī)氣缸的工作容積,汽車排氣量越大,功率越大,空燃比是指汽缸內(nèi)空氣和燃油的質(zhì)量比.
          汽車發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)表
          1min 2600次 93#汽油 汽缸內(nèi)汽油和空氣的混合密度 1.35kg/m3
          排氣量 1.8L 熱值 4.6×107(J/kg)
          發(fā)動機(jī)最大功率 75(kw) 空燃比 14:1
          當(dāng)汽車以100km/h速度勻速運動時,根據(jù)表中數(shù)據(jù)求汽車發(fā)動機(jī)的效率.(計算結(jié)果保留一小數(shù))
          分析:(1)已知發(fā)動機(jī)的最大功率,直接根據(jù)W=Pt即可求出汽車1min內(nèi)做的有用功;
          (2)內(nèi)燃機(jī)的四個沖程:吸氣、壓縮、做功、排氣沖程,同時需要掌握內(nèi)燃機(jī)四沖程的特點;
          (3)根據(jù)m=ρv算出燃?xì)獾馁|(zhì)量,然后根據(jù)空燃比算出汽油的質(zhì)量;發(fā)動機(jī)的效率是有用功跟汽油燃燒釋放熱量的比值.
          解答:解:(1)汽車以100km/h速度勻速運動時,1min中內(nèi)做的有用功:W=Pt=75000W×60s=4.5×106J;
          (2)甲中的兩個氣閥都關(guān)閉,活塞向上運動,所以為壓縮沖程,是第二沖程;
          乙中的一個氣閥打開,活塞向下運動,所以為吸氣沖程,是第一沖程;
          丙中的一個氣閥打開,活塞向上運動,所以為排氣沖程,是第四沖程;
          丁中的兩個氣閥都關(guān)閉,活塞下運動,所以為做功沖程,是第三沖程;
          故排序為:乙甲丁丙.其中做功沖程內(nèi)燃機(jī)給汽車提供動力.
          (3)做一次功燃?xì)獾馁|(zhì)量:m燃?xì)?/sub>=ρv=1.35kg/m3×1.8×10-3m3=2.43×10-3kg,
          因為空燃比是14:1,所以做一次功消耗的汽油質(zhì)量:2.43×10-3kg×
          1
          15
          =1.62×10-4kg,
          1min內(nèi)汽油燃燒釋放的熱量:Q=m汽油q=1.62×10-4kg×4.6×107J/kg×2600=1.93752×107J,
          發(fā)動機(jī)的效率:η=
          W
          Q
          ×100%=
          4.5×106J
          1.93752×107J
          ×100%≈23.2%.
          答:(1)4.5×106;(2)乙甲丁丙;丁;
          (3)汽車發(fā)動機(jī)的效率為23.2%.
          點評:本題考查速度、功率、效率的計算,考查面比較廣,關(guān)鍵是公式及其變形的應(yīng)用,最容易出錯的是物理量的單位和單位的換算.
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          5.8×109
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