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(2011•河西区一模)如图所示是四冲程汽油机的剖面图.发动机的每一个工作循环曲轴转动2周.表中所示的是某品牌轿车汽油发动机的部分参数.额定功率100kw额定转速5000r/min
题目详情
(2011•河西区一模)如图所示是四冲程汽油机的剖面图.发动机的每一个工作循环曲轴转动2周.表中所示的是某品牌轿车汽油发动机的部分参数.
其中“额定功率”是发动机工作时的最大输出功率.“额定转速”是对应额定功率下发动机曲轴的转速.“排气量”是发动机气缸的工作容积,是指所有气缸内活塞从下止点到达上止点所扫过的容积之和.“压缩比”即气缸总容积(燃烧室容积与排气量之和)与燃烧室容积的比值.“空燃比”即混合气中空气和汽油的质量比.
已知发动机在额定功率时汽油和空气混合物的密度为1.35kg/m3,93#汽油的热值为4.6x107J/kg,1L=10-3m3.
(1)汽油机是将______能转化为______能的机器;
(2)请你根据提供的数据计算这台发动机以额定功率行驶时:(设在排气冲程中将所有废气排出气缸)
①1min内发动机做的有用功;②一个工作循环吸入汽油和空气混合物的体积;③1min吸入汽油的质量;④热机的效率(保留2位有效数字).
额定功率 | 100kw |
额定转速 | 5000r/min |
排气量 | 1.8L |
压缩比 | 10:1 |
空燃比 | 14:1 |
无铅汽油 | 93# |
已知发动机在额定功率时汽油和空气混合物的密度为1.35kg/m3,93#汽油的热值为4.6x107J/kg,1L=10-3m3.
(1)汽油机是将______能转化为______能的机器;
(2)请你根据提供的数据计算这台发动机以额定功率行驶时:(设在排气冲程中将所有废气排出气缸)
①1min内发动机做的有用功;②一个工作循环吸入汽油和空气混合物的体积;③1min吸入汽油的质量;④热机的效率(保留2位有效数字).
▼优质解答
答案和解析
(1)汽油机是将内能转化为机械能的机器;
(2)①W有用=Pt=100×103W×1×60s=6×106J;
②一个工作循环吸入混合物的体积:
由题意知:1.8L=(1-
)V,则V=1.8L×
=2L=2×10-3m3;
③一个工作循环吸入混合物的质量:
m混=ρ混V=1.35kg/m3×2×10-3m3=2.7×10-3kg
一个工作循环吸入汽油的质量
m油=
m混=
×2.7×10-3kg=0.18×10-3kg;
汽油机的额定转速为5000r/min,1min完成
×5000=2500个工作循环,1min吸入汽油的质量:
m总=2500×0.18×10-3kg=0.45kg;
④热机的效率:
η=
×100%=
×100%=
×100%≈29%.
故答案为:(1)内;机械;(2)
①1min内发动机做的有用功6×106J;
②一个工作循环吸入汽油和空气混合物的体积2×10-3m3;
③1min吸入汽油的质量0.45kg;
④热机的效率为29%.
(2)①W有用=Pt=100×103W×1×60s=6×106J;
②一个工作循环吸入混合物的体积:
由题意知:1.8L=(1-
1 |
10 |
10 |
9 |
③一个工作循环吸入混合物的质量:
m混=ρ混V=1.35kg/m3×2×10-3m3=2.7×10-3kg
一个工作循环吸入汽油的质量
m油=
1 |
1+14 |
1 |
15 |
汽油机的额定转速为5000r/min,1min完成
1 |
2 |
m总=2500×0.18×10-3kg=0.45kg;
④热机的效率:
η=
W有用 |
W总 |
W有用 |
m总q |
6×106J |
0.45×4.6×107J |
故答案为:(1)内;机械;(2)
①1min内发动机做的有用功6×106J;
②一个工作循环吸入汽油和空气混合物的体积2×10-3m3;
③1min吸入汽油的质量0.45kg;
④热机的效率为29%.
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