车型同悦排气量1.6L最大功率90kW空燃比14：1汽油的热值4.6×107J/

问题问答题

车型	同悦
排气量	1.6L
最大功率	90kW
空燃比	14：1
汽油的热值	4.6×10⁷J/kg

右表是同悦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．汽油的热值表示每千克汽油完全燃烧放出的热量为4.6×10⁷J．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3000次．请你计算发动机在最大功率工作时

（1）1min内做的有用功．

（2）做功一次消耗汽油的质量．

（3）发动机的效率．

答案

（1）1min内做的有用功：W=Pt=9×10⁴W×60s=5.4×10⁶J．

（2）燃气的质量：m=ρv=1.35kg/m³×1.6×10^-3m³=2.16×10^-3kg，

因为空燃比是14：1，所以燃油的质量是整个质量的

，

做一次功消耗的汽油质量：2.16×10^-3kg×

=1.44×10^-4kg．

（3）1min内汽油燃烧释放的热量：Q=mq=1.44×10^-4kg×4.6×10⁷J/kg×3000=1.9872×10⁷J，

发动机的效率：η=

5.4×106J

1.9872×107J

=27%

答：（1）1min内做的有用功为5.4×10⁶J．

（2）做功一次消耗汽油的质量是1.44×10^-4kg．

（3）发动机的效率是27%．