Question

18．现代生活中最重要的交通工具--汽车．
（1）某单缸汽油发动机气缸的活塞面积是120cm²，做功冲程中活塞移动的距离是30cm，气体的平均压强是5×10⁵Pa，汽油的热值是4.6×10⁷J/Kg，每次做功耗油0.2g，气体每做一次功燃烧的汽油所放出的热量为9.2×10³J，而气体的膨胀对活塞做的功是1800J，此过程是将内能转化为机械能；
（2）汽油机的效率很低，主要原因之一是废气温度较高，内能较大，带走了大量的热．

Answer 1

分析 （1）知道气缸的活塞面积和气体的平均压强，利用压强公式求气体膨胀对活塞产生的力；又知道移动的距离，计算气体一次膨胀对活塞做的功；知道每次做功耗油量和90%完全燃烧，利用热值计算每次汽油燃烧放出的热量；
（2）汽油机在排气过程中，废气带走了大量的能量，温度降低，内能减少．

解答 解：（1）因为p=$\frac{F}{S}$
所以气体膨胀对活塞产生的力：
F=ps=5×10⁵Pa×120×10^-4m²=6000N，
气体每次膨胀对活塞做功：
W=Fs=6000N×0.3m=1800J；
每次汽油燃烧放出的热量：
Q=mq=0.2×10^-3kg×4.6×10⁷J/kg=9.2×l0³J；
汽油机的做功冲程中，进气门和排气门都是关闭的，汽油和空气的混合物遇到明火剧烈燃烧，产生了高温高压的燃气，推动活塞运动，将燃气的内能转化为活塞运动的机械能．
（2）汽油机工作时，废气温度较高，内能较大，废气带走了大量的能量，散失到空中，使得汽油机的效率很低．
故答案为：（1）9.2×10³；1800；内；机械；
（2）高；大．

点评 本题综合考查了压强的计算、功的计算、热量的计算，涉及到内能的改，知识点多，属于中等题．