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______(填“高”或“低”),原因是汽油味越淡,______.
(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______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______J;排气过程中,废气温度______,内能______.
(3)汽油机的效率很低,主要原因之一是______带走了大量的能量.
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=
,
∴气体膨胀对活塞产生的力:F=ps=5×10
5Pa×120×10
-4m
2=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%=4.6×10
7J/kg×0.2×10
-3kg×90%=8.28×l0
3J;
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;8.28×10
3;降低;减小;
(3)废气.
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.
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.