Question

2．為了節(jié)約石油能源，減少車輛尾氣對環(huán)境的污染，隨州汽車2005年12月起“喝酒”，并對行程滿3萬公里的車輛進行“洗胃”，從12月1日開始，隨州將封閉推廣乙醇汽油，由銷售無鉛汽油改為車用乙醇汽油．
據(jù)介紹，將乙醇進一步脫水，加上適量汽油后形成變性燃料乙醇，再將它與汽油以一定比例混配，最后形成汽車燃料，就是車用乙醇汽油．經(jīng)檢測與普通無鉛汽油相比，乙醇汽油可使汽車有害尾氣降低33%以上．同時，可以緩解我國石油緊缺的矛盾，有效解決玉米等陳化糧轉(zhuǎn)化問題．
如圖是一個經(jīng)過“洗胃”的內(nèi)燃機，它的工作循環(huán)有四個沖程．
（1）如圖表示的是其中的A沖程，它將B能轉(zhuǎn)化成C能．A、B、C指的是什么？
（2）每個工作循環(huán)噴入氣缸的乙醇汽油為m千克，乙醇汽油的熱值為q焦/千克，乙醇汽油燃燒時在氣缸內(nèi)產(chǎn)生的平均壓強為p帕，活塞的橫截面積為S平方米，活塞在一個沖程中的行程為L米．求：在一個工作循環(huán)中乙醇汽油燃燒后，對活塞所做的功及B能轉(zhuǎn)化為C能的效率．

Answer 1

分析 （1）由進氣門和排氣門的關閉和打開情況、活塞的上行和下行情況來判斷是哪個沖程；
內(nèi)燃機四個沖程中壓縮沖程是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，做功沖程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，排氣和吸氣沖程沒有能的轉(zhuǎn)化．
（1）根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出活塞受到的壓力；根據(jù)W=FL求出一次做的功；
根據(jù)Q=mq求出汽油燃燒放出的熱量，再根據(jù)η=$\frac{W}{Q}$求出熱機效率．

解答 解：
（1）由圖可知，進氣門和排氣門都是關閉的，活塞下移，可以判斷A沖程是做功沖程，在做功沖程將B內(nèi)能轉(zhuǎn)化為C機械能．
（2）由p=$\frac{F}{S}$得燃氣對活塞的壓力：F=pS；
一個沖程中所做的功：W=FL=pSL；
汽油燃燒放出的熱量：Q=mq，
汽油機把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的效率：
η=$\frac{W}{Q}$=$\frac{pSL}{mq}$．
答：
（1）A、B、C指的是做功沖程；內(nèi)能；機械能；
（2）在一個工作循環(huán)中乙醇汽油燃燒后，對活塞所做的功為pSL；B能轉(zhuǎn)化為C能的效率為$\frac{pSL}{mq}$．

點評 本題考查了汽油機四沖程的判定方法和其中的能量轉(zhuǎn)化，以及學生對壓強、功、熱值、熱機效率計算公式的理解和掌握，是一道綜合性題目．