Question

4．汽油給人民生活帶來(lái)便捷的同時(shí)，也帶來(lái)了空氣污染、道路擁擠等社會(huì)問(wèn)題．隨著杭州G20峰會(huì)的召開(kāi)，杭州、蕭山多地實(shí)施機(jī)動(dòng)車(chē)“環(huán)保行動(dòng)”，更多的“杭州藍(lán)”出現(xiàn)在我們的視野中．
（1）燃油汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)通常是汽油機(jī)，如圖所示汽油機(jī)的四個(gè)沖程，你認(rèn)為讓汽車(chē)獲得動(dòng)力的沖程是下圖中的B
（2）一臺(tái)汽油機(jī)的功率為33kw，工作8h共消耗汽油80kg，求此汽油機(jī)的效率（q_汽油=4.6×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)由如圖所示的四個(gè)沖程組成：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程．判斷沖程名稱(chēng)可用口訣：“先看氣門(mén)開(kāi)關(guān)情，再看活塞上下行；開(kāi)下吸氣開(kāi)上排，關(guān)上壓縮關(guān)下功”進(jìn)行分析；其中在做功沖程中，是內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，提供動(dòng)力．
（2）根據(jù)W=Pt求出汽油機(jī)8h所做的功，再利用Q_放=mq可求出完全燃燒80kg汽油放出熱量，最后用η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$求汽油機(jī)的效率．

解答 解：
（1）在汽油機(jī)的四個(gè)沖程（吸氣、壓縮、做功、排氣）中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是做功沖程，該沖程讓汽車(chē)獲得動(dòng)力：
A圖：進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)，活塞向下運(yùn)動(dòng)，氣缸容積增大，是吸氣沖程，不符合題意；
B圖：兩氣門(mén)都關(guān)閉，火花塞噴出電火花，活塞向下運(yùn)行，是做功沖程，符合題意；
C圖：兩氣門(mén)都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)行，氣缸容積減小，是壓縮沖程，不符合題意；
D圖：排氣門(mén)打開(kāi)，活塞向上運(yùn)行，氣缸容積減小，是排氣沖程，不符合題意．
故選B．
（2）汽油機(jī)8h對(duì)外做的功：
W=Pt=33×10³W×8×3600s=9.504×10⁸J，
完全燃燒80kg汽油放出熱量：
Q_放=mq=80kg×4.6×10⁷J/kg=3.68×10⁹J，
汽油機(jī)的效率：
η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$=$\frac{9.504×1{0}^{8}J}{3.68×1{0}^{9}J}$×100%≈25.8%．
故答案為：（1）B；（2）此汽油機(jī)的效率為25.8%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了汽油機(jī)四沖程的能量轉(zhuǎn)化以及功、熱量和效率的計(jì)算，是中考的熱點(diǎn)內(nèi)容．