Question

現代生活中最重要的交通運輸工具--汽車，與我們的生活走得越來越近了．
（1）某單缸汽油發動機氣缸的活塞面積是120cm²，做功沖程中活塞移動的距離是30cm，氣體的平均壓強是5×10⁵Pa．汽油的熱值是4.6×10⁷J/kg，每次做功耗油0.2g，氣體一次膨脹對活塞做的功是

 

J；若每次做功過程中汽油的90%完全燃燒，每次汽油燃燒放出的熱量是

 

J；排氣過程中，廢氣溫度

 

，內能

 

．
（2）汽油機的效率很低，主要原因之一是

 

帶走了大量的能量．電動汽車是未來汽車的發展方向，它的發動機是利用

 

原理制成的．

Answer 1

分析：（1）知道氣缸的活塞面積和氣體的平均壓強，利用壓強公式求氣體膨脹對活塞產生的力；又知道移動的距離，計算氣體一次膨脹對活塞做的功；知道每次做功耗油量和90%完全燃燒，利用熱值計算每次汽油燃燒放出的熱量．
（2）排氣過程中，廢氣帶走了大量的能量，溫度降低，內能減少．電動汽車發動機是直流電動機，利用通電線圈在磁場中受力轉動的原理制成的．

解答：解：（1）∵p=

F

s

∴氣體膨脹對活塞產生的力：
F=ps=5×10⁵Pa×120×10^-4m²=6000N，
氣體每次膨脹對活塞做功：
W=Fs=6000N×0.3m=1800J；
每次汽油燃燒放出的熱量：
Q=m×90%×q=0.2×10^-3kg×90%×4.6×10⁷J/kg=8.28×l0³J；
在排氣過程中，排氣門打開，排出廢氣，溫度降低，內能減少．
（2）汽油機工作時，廢氣帶走了大量的能量，散失到空中，使得汽油機的效率很低；電動汽車發動機是直流電動機，利用通電線圈在磁場中受力轉動的原理制成的．
故答案為：（1）1800，8.28×l0³，降低，減少；
（2）廢氣，通電線圈在磁場中受力轉動．

點評：本題綜合考查了壓強的計算、功的計算、熱量的計算，涉及到內能的改變、電動機工作原理、汽油機的工作過程，知識點多，屬于難題．