传统汽车由燃油发动机驱动，发动机的平均效率只有20%~30%。某型号汽车采用四缸发动机，如图所示为发动机的4个汽缸，通过连杆把4个汽缸连在一根曲轴上，每个汽缸活塞面积均为300cm2 ，一个冲程活塞在汽缸中移动的距离均是50mm。各个汽缸的做功冲程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别是另外三个冲程。已知燃油的密度为（、热值为4.6×107J/kg）。

1. 传统汽车由燃油发动机驱动，发动机的平均效率只有20%~30%。某型号汽车采用四缸发动机，如图所示为发动机的4个汽缸，通过连杆把4个汽缸连在一根曲轴上，每个汽缸活塞面积均为300cm² ，一个冲程活塞在汽缸中移动的距离均是50mm。各个汽缸的做功冲程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别是另外三个冲程。已知燃油的密度为（ $\text{[math]}$ 、热值为4.6×10⁷J/kg）。

(1) 若做功冲程燃气对活塞的平均压强为 $\text{[math]}$ ，求一个汽缸在一次做功冲程中燃气对活塞所做的功。

(2) 若汽车以恒定输出功率135kW行驶，则发动机转速为多少r/min？

(3) 假设该汽车一年消耗燃油500L，将发动机的效率从30%提高到40%，每年可以节省燃油多少千克？

【考点】

燃料的热值; 热机的效率; 热机的四个冲程; 压强的大小及其计算; 功的计算及应用;

【答案】

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计算题普通

1. 小明学习热机知识后研究自家小汽车汽油机的情况，油箱的容量为42kg，汽油机的能量流向如题图所示，[q_汽油=4.6×10⁷J/kg， $\text{[math]}$ ]

(1) 结合图算出该汽油机的热机效率；

(2) 求满箱汽油完全燃烧放出的热量；

(3) 满箱汽油完全燃烧后冷却水吸收的热量可以让多少kg的水升温60℃。

计算题普通

2. 嘉欣同学家新买一台天然气灶，如图所示，商家自称为高效燃气灶。到底效率有多高，嘉欣同学做了如下测定。用该灶将2kg的水从20℃加热到沸腾（标准大气压下），从天然气表中读出用去了大约0.028m³天然气。已知水的比热容为4.2×10³J/（kg ℃），天然气的热值为4.0×10⁷ J/m³。求：

(1)水吸收的热量；

(2)0.028m³天然气完全燃烧放出的热量；

(3)该天然气灶烧水的效率。

计算题普通

3. 某运输机的油箱容积为 $\text{[math]}$ ，若航空燃油的密度为 $\text{[math]}$ ，热值为 $\text{[math]}$ 。

(1) 求满箱的航空燃油完全燃烧释放的热量；

(2) 若航空发动机的效率为30%，求满箱的航空燃油可使航空发动机输出的机械能；

(3) 满箱的航空燃油完全燃烧释放的热量需要与完全燃烧 $\text{[math]}$ 页岩气相同，求页岩气的热值。

计算题普通