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5.随着人们生活水平的提高,汽车已经成为大家重要的代步工具.某型号汽车发动机是四冲程的汽油机,做功冲程推动活塞一次做功1380J,在1分钟内火花塞点火1000次,气缸内共燃烧汽油0.1kg.
(1)如图是汽油机的一个工作循环,其中做功冲程是丙.
(2)1分钟内该汽油机做了多少功?
(3)0.1千克汽油完全燃烧能释放出4.6×106焦能量,远大于1分钟内该汽油机所做的功.请根据数据计算该汽油机的能量转化效率,并分析汽油机能量损耗的原因.

分析 (1)本题应抓住汽油机的一个工作循环由如图所示的四个冲程组成:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程;
根据曲轴的转动方向判断活塞的运行方向,再根据气门的关闭情况就可以确定是哪一个冲程;
(2)在1min内火花塞点火1000次,知道做功冲程推动活塞一次做功大小,可求1min内燃机对外所做的功;
(3)利用内燃机的效率公式η=$\frac{W}{Q}$求该内燃机正常工作时的效率;
热机在做功时,损失的能量有:气缸散热损失的能量、废气带走的能量、摩擦损失的能量等.

解答 解:
(1)甲图中的气门都关闭,活塞向上运行,气缸容积减小,是压缩冲程;
乙图中的排气门打开,活塞向上运动,气缸容积减小,是排气冲程;
丙图中的气门都关闭,活塞向下运行,气缸容积增大,是做功冲程;
丁图中的进气门打开,活塞向下运行,气缸容积增大,是吸气冲程;
(2)内燃机对外所做的功:
W=1380J×1000=1.38×106J;
(3)η=$\frac{W}{Q}$=$\frac{1.38×1{0}^{6}J}{4.6×1{0}^{6}J}$×100%=30%;
内燃机在排气冲程中排出的废气温度很高,带去一部分热能;热机工作时,气缸机件散热,消耗一部分内能;热机内相对运动的机件间摩擦做功消耗能量.
故答案为:(1)丙;(2)内燃机对外所做的功是1.38×106J;(3)该内燃机正常工作时的效率约为30%;废气带走热量,气缸机件散热,机件间摩擦做功消耗能量.

点评 此题主要考查了内燃机四个冲程的特点、热机的效率公式的了解与掌握,属于基础题,难度较小.

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