柴静的纪录片《穹顶之下》引发了社会对雾霆、空气质量的高度关注．PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5μm的颗粒物．被吸入人体后会直接进入支气管，引发包括哮喘、支气管炎和心血管病

Question

柴静的纪录片《穹顶之下》引发了社会对雾霆、空气质量的高度关注．PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5μm的颗粒物．被吸入人体后会直接进入支气管，引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病．
从该专题片我们知道，杭州也是重度雾霾天气影响的地区．它形成主要因素之一是汽车过多造成的，若某型号单缸四冲程汽油机的面积S=3.0×10^-3m²，活塞冲程长度为L=0.06m，某种工作状态下做功冲程燃气的平均压强为p=1.0×10⁶Pa，活塞以n=1380次/分钟作往复运动，汽油机往复运动两次，对外做功一次．汽油机在此工作状态下的功率是___　瓦．如果此工作状态下每分钟消耗20g汽油，那么汽油机把内能转化为机械能的效率是___（q_汽=4.6×10⁷J/kg、不计摩擦）．

Answer 1

（1）根据p=(F)/(S)可得，燃气对活塞的平均压力：
F=pS=1.0×10⁶Pa×3.0×10^-3m²=3000N，
汽油机对外做功一次所做的功：W₁=FL=3000N×0.06m=180J；
根据题意可知，1min内汽油机对外做功的次数为：(1)/(2)×1380次=690次；
所以，汽油机1min内对外做的功：W=690W₁=690×180J=1.242×10⁵J，
汽油机做功的功率：
P=(W)/(t)=(1.242×105J)/(60s)=2070W．
（2）1min内汽油完全燃烧获得的内能：
Q_放=mq=20×10^-3kg×4.6×10⁷J/kg=9.2×10⁵J；
汽油机把内能转化为机械能的效率：
η=(W)/(Q放)=(1.242×105J)/(9.2×105J)×100%=13.5%．
故答案为：2070；13.5%．