Question

如圖所示，這是汽油機做功沖程的示意圖．汽油和空氣的混合氣體燃燒爆炸，燃氣在活塞上產生了4000N的平均推力，使活塞向下運動了60mm，請求出：
（1）做功沖程中，燃氣對活塞做了多少功？
（2）假設汽油完全燃燒，產生了800J的熱量，那么此汽油機的效率是多少？
（3）汽油機熱機效率小于100%的原因是什么？（任意2條）

Answer 1

分析：（1）根據W=Fs即可求出燃氣對活塞做的功，即有用功；
（2）根據η=

W有用

W總

即可求出汽油機的效率；
（3）在工作過程中，損失的能量越少，熱機的效率越高．

解答：解：（1）做功沖程中，燃氣對活塞做的功：W=Fs=4000N×0.06m=240J；
（2）汽油機的效率：η=

W有用

W總

×100%=

240J

800J

×100%=30%；
（3）熱機在工作過程中，燃料不可能完全燃燒，尾氣帶走較多的熱量，機器本身散熱，克服機械間摩擦做功，剩余的能量才是有用的能量，在燃料完全燃燒提供的能量中只占很少一部分，所以熱機效率不可能達到100%．
答：（1）做功沖程中，燃氣對活塞做了240J的功；
（2）假設汽油完全燃燒，產生了800J的熱量，那么此汽油機的效率是30%；
（3）尾氣帶走較多的熱量；機器本身散熱；克服機械間摩擦做功等．

點評：本題考查了學生對功的計算以及熱機效率的了解與掌握，理解熱機效率小于1，屬于基礎題目．