Question

此表是吉利EC7小轿车的一些技术参数，其中排气量是指发动机气缸的工作容积，一般情况下，发动机的排气量越大，功率越大；空燃比是指气缸内空气和燃油的质量比；汽油的热值是4.6×10⁷J/kg．当该发动机以最大功率工作时，气缸内汽油和空气的混合密度为1.35kg/m³，1min内高温高压的燃气推动活塞做功2600次．请你计算发动机在最大功率工作时：

车型	吉利EC7
排气量	1.8L
输出最大功率	75kw
空燃比	14：1

（1）1min内做的有用功（指输出的功）．
（2）做功一次消耗汽油的质量．
（3）发动机的效率．
（4）有哪些措施可以提高此轿车的发动效率．（说出两点即可）

Answer 1

分析：（1）根据公式W=Pt进行计算，要注意把功率单位换算成W，把时间单位换算成s．
（2）根据m=ρv算出燃气的质量，然后根据空燃比算出汽油的质量．
（3）发动机的效率是有用功跟汽油燃烧释放热量的比值．
（4）热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比．比值越大，效率越高．

解答：解：（1）1min内做的有用功：W=Pt=7.5×10⁴W×60s=4.5×10⁶J．
（2）燃气的质量：m=ρv=1.35kg/m³×1.8×10^-3m³=2.43×10^-3kg，
因为空燃比是14：1，所以燃油的质量是整个质量的

1

15

，
做一次功消耗的汽油质量：2.43×10^-3kg×

1

15

=1.62×10^-4kg．
（3）1min内汽油燃烧释放的热量：Q=mq=1.62×10^-4kg×4.6×10⁷J/kg×2600=1.94×10⁷J，
发动机的效率：η=

W

Q

=

4.5×106J

1.94×107J

≈23.2%．
（4）热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比．所以减少热量的损失可以提高热机的效率．
则提高发动机的效率的措施是：使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失，提高效率．
答：（1）1min内做的有用功为4.5×10⁶J．
（2）做功一次消耗汽油的质量是1.62×10^-4kg．
（3）发动机的效率是23.2%．有哪些可以．
（4）使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失，提高效率．

点评：本题贴近生活，能让学生了解能量的转化和汽车的效率．本题考查了功的计算、热量的计算、热机效率的计算，难点在于计算做一次功消耗燃油的质量．难度较大．