专题：热机效率计算相关题型（巩固与提高）学案

专题：热机效率计算相关题型（巩固与提高） 1．一台汽油机，活塞面积是Sm2，活塞行程是Lm，做功冲程燃气产生的平均压强为pPa，若飞轮的转速是nr/min（转/分钟），汽油机的效率为η，汽油的热值qJ/kg．请计算出汽油机在1h内要消耗多少kg的汽油？ 2．某型号四冲程柴油机，气缸横截面积为500cm2，活塞行程为10cm，做功冲程燃气的平均压强为7×105Pa，飞轮转速为1200r/min．求： （1）一次做功冲程中气体对活塞做功多少？ （2）这台柴油机功率是多少？ （3）若该车以100km/h的速度行驶时百公里油耗为10L，已和柴油的密度为0.9×103kg/m3，热值为4×107J/kg，求这辆柴油车的效率是多少。 3．目前，“节能减排”已引起全球的关注。如何减少能耗，提高汽车发动机的效率越来越受到人们的重视， （1）大多数家用汽车的发动机均为汽油机，它把汽油燃烧产生的内能部分转化成机械能，再通过传动机构将动力传给车轮使汽车行驶。请你将图中汽油机工作时的能流图补充完整。 （2）发动机的效率是汽车的经济性能指标之一。厂家提供的某汽车出厂的部分参数如下； ①测试数据：汽车在平直公路上以90km/h的速度匀速行驶时，百公里耗油量为V0（L），发动机输出功率为P0（kW）； ②使用燃料：93#汽油[热值为q0（J/kg）、密度为ρo（kg/m3）]。 请用以上参数推算出在测试条件下，该汽车发动机的效率。 4．汽油发动机每一个工作循环活塞经历四个冲程，带动曲轴转动两圈。一台汽油机，活塞面积是50cm2，活塞行程是25cm，做功冲程燃气产生的平均压强为8×105Pa，若飞轮的转速是2000转/分钟，效率为30%，求： （1）做功冲程中，燃气对活塞的平均压力是多少？ （2）做功冲程中，平均压力做多少功？ （3）汽油机在1小时内要消耗多少在汽油？（汽油的热值为4.6×107J/kg） 5．某型号四冲程柴油机，气缸横截面积为S0cm2，活塞行程为Lcm，做功冲程燃气的平均压强为P0Pa，飞轮转速为Nr/min，求： （1）一次做功冲程中气体对活塞做功多少？ （2）这台柴油机功率是多少？ （3）若该车以100km/h的速度行驶时百公里油耗为V0L，已知柴油的密度为ρ0kg/m3，热值为q0J/kg，求这辆柴油车的效率是多少。 6．某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在汽缸中的移动距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa，飞轮1min转动1800r/min，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），若1min消耗汽油0.008kg，汽油的热值为4.6×107J/kg，求： （1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力； （2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功； （3）该汽油机的效率。 （4）若燃气对活塞的平均压强为p，设活塞的面积为S，冲程长为L，汽缸工作容积（单缸排量）为V，如图所示，请推导出一个做功冲程燃气对活塞做的功W＝pV。 7．活塞从上止点移动到下止点所通过的空间容积称为气缸排量（如图所示）。如果发动机有若干个气缸，所有气缸工作容积之和称为发动机排量。若某汽车采用的是LFX直列四缸发动机，已知发动机的排量为1.8L，发动机转速为n0r/min，做功冲程燃气对活塞的平均压强是p0Pa， （1）求发动机的输出功率； （2）若此时的平均车速为v0km/h，平均行驶百公里油耗为V0L，汽油的热值为q0J/kg，密度为ρ0kg/m3，求发动机的效率。 8．如图1所示，某家庭轿车的发动机为4缸四冲程汽油机，其中一个汽缸的相关参数如图2所示（剖面图）。汽缸活塞面的直径为d（cm），连杆长度为l（cm），曲轴的中心与连杆连接点之间的距离为r（cm）。满负荷工作时，做功冲程燃气的平均压强为p（Pa），飞轮转速为3600r/min。当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），经历时间t（s）消耗的汽油质量为m（g），设汽油的热值为q（J/kg）。求汽油机的效率。（若有运算过程中题目未知但需要用到的物理量请 ... ...