Question

随着经济的发展，汽车已进入了普通百姓的家庭．
（1）在挑选汽车时，发动机（汽油机）效率的高低是区分汽车优劣的重要指标之一．有经验的司机可以通过闻尾气的气味做出初步的判断．输出功率相同时，汽油味越淡，汽车发动机效率越

高

（填“高”或“低”），原因是汽油味越淡，

燃料（或汽油）燃烧越充分，效率越高

．
（2）某单缸汽油发动机汽缸的活塞面积是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，气体一次膨胀对活塞做的功是

1800

J；若每次做功过程中汽油的90%完全燃烧，每次汽油燃烧放出的热量是

8.28×10³

J；排气过程中，废气温度

降低

，内能

减小

．
（3）汽油机的效率很低，主要原因之一是

废气

带走了大量的能量．

Answer 1

分析：（1）热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比．
（2）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．
（3）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）输出功率相同的汽车，燃烧相同的汽油（消耗的总能量相同），汽油味越淡，说明燃烧的越充分，燃烧放出的热量越多，转化成的有用功越多，使得发动机的效率越高．
（2）∵p=

F

S

，
∴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=qm×90%=4.6×10⁷J/kg×0.2×10^-3kg×90%=8.28×l0³J；
在排气过程中，排气门打开，排出废气，温度降低，内能减少．
（3）汽油机工作时，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）高；燃料（或汽油）燃烧越充分，效率越高；
（2）1800；8.28×10³；降低；减小；
（3）废气．

点评：本题综合考查了热机的效率、压强的计算、功的计算、热量的计算，涉及到知识点较多，能够熟练应用公式是解题的关键．