2008全国初中应用物理知识竞赛复赛第六题的正确答案?
来源:学生作业帮 编辑:百度作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/08/18 18:51:12
2008全国初中应用物理知识竞赛复赛第六题的正确答案?
六、(12分)晓欣同学看到一些小汽车的尾部都标有“0.8”、“1.6”、“1.8”或“2.0”等字样,他上网查询得知这是汽车发动机“排气量”的数值。所谓排气量就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。一般情况下发动机的“排气量”越大,功率越大。汽车发动机每一个工作循环要经历四个冲程,带动曲轴转动2周。现有一辆小轿车发动机排气量为1.8L,最大功率为74kW,当该发动机以最大功率工作时,曲轴的转速为5200r/min。汽油机工作时的最佳空燃比(即空气和燃油的质量比)为14:压缩比是10(即气缸总容积与燃烧室容积的比值),若发动机在最大功率时汽油和空气的混合密度为1.35kg/m3,汽油的热值为4.6×107J/kg、密度为0.71×103kg/m3。请计算:
1.这台发动机在最大功率时的热机效率。
2.发动机在最大功率时,汽车的最高时速为175km/h,计算在此情况下汽车每百公里油耗为多少升。
网上的答案“1min内发动机消耗汽油的质量为:
m= ρV =1.35kg/m3×1.8× ×10-3 m3×2600× =0.47 kg … (4分)”有明显的错误,麻烦老师给个正确答案
六、(12分)晓欣同学看到一些小汽车的尾部都标有“0.8”、“1.6”、“1.8”或“2.0”等字样,他上网查询得知这是汽车发动机“排气量”的数值。所谓排气量就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。一般情况下发动机的“排气量”越大,功率越大。汽车发动机每一个工作循环要经历四个冲程,带动曲轴转动2周。现有一辆小轿车发动机排气量为1.8L,最大功率为74kW,当该发动机以最大功率工作时,曲轴的转速为5200r/min。汽油机工作时的最佳空燃比(即空气和燃油的质量比)为14:压缩比是10(即气缸总容积与燃烧室容积的比值),若发动机在最大功率时汽油和空气的混合密度为1.35kg/m3,汽油的热值为4.6×107J/kg、密度为0.71×103kg/m3。请计算:
1.这台发动机在最大功率时的热机效率。
2.发动机在最大功率时,汽车的最高时速为175km/h,计算在此情况下汽车每百公里油耗为多少升。
网上的答案“1min内发动机消耗汽油的质量为:
m= ρV =1.35kg/m3×1.8× ×10-3 m3×2600× =0.47 kg … (4分)”有明显的错误,麻烦老师给个正确答案
![2008全国初中应用物理知识竞赛复赛第六题的正确答案?](/uploads/image/z/789684-60-4.jpg?t=2008%E5%85%A8%E5%9B%BD%E5%88%9D%E4%B8%AD%E5%BA%94%E7%94%A8%E7%89%A9%E7%90%86%E7%9F%A5%E8%AF%86%E7%AB%9E%E8%B5%9B%E5%A4%8D%E8%B5%9B%E7%AC%AC%E5%85%AD%E9%A2%98%E7%9A%84%E6%AD%A3%E7%A1%AE%E7%AD%94%E6%A1%88%3F)
六、(18分)参考答案
1.这台发动机在最大功率时1min内发动机做的有用功
W有=74×103W×60s=4.44×106J …(2分)
在1min内转动5200r,吸入汽油和空气的混合气2600次…(2分)
1min内发动机消耗汽油的质量为:
m= ρV =1.35kg/m3×1.8× ×10-3 m3×2600× =0.47 kg … (4分)
1min内汽油完全燃烧放出的热量
W总=0.47kg×4.6×107J/ kg=2.16×107J …(2分)
这台发动机在最大功率时的热机效率
η=W有/W总=21% …(2分)
2.汽车以最高时速175km/h前进100km所用时间:
t=s/v=100km/175km/h =34.3min …(2分)
汽车每行使100km的耗油质量为
m’= 0.47 kg/min×34.3min=16.1kg …(2分)
汽车每行使100km的耗油体积为
V’= m’/ρ=16.1kg/0.71kg/L=22.7L …(2分)
1.这台发动机在最大功率时1min内发动机做的有用功
W有=74×103W×60s=4.44×106J …(2分)
在1min内转动5200r,吸入汽油和空气的混合气2600次…(2分)
1min内发动机消耗汽油的质量为:
m= ρV =1.35kg/m3×1.8× ×10-3 m3×2600× =0.47 kg … (4分)
1min内汽油完全燃烧放出的热量
W总=0.47kg×4.6×107J/ kg=2.16×107J …(2分)
这台发动机在最大功率时的热机效率
η=W有/W总=21% …(2分)
2.汽车以最高时速175km/h前进100km所用时间:
t=s/v=100km/175km/h =34.3min …(2分)
汽车每行使100km的耗油质量为
m’= 0.47 kg/min×34.3min=16.1kg …(2分)
汽车每行使100km的耗油体积为
V’= m’/ρ=16.1kg/0.71kg/L=22.7L …(2分)