Question

8．某種型號汽車尾部上標(biāo)有“2.0T”的字樣，其中“T”就是“渦輪增壓”，是利用高溫、高壓的廢氣去沖擊“廢氣渦輪”高速旋轉(zhuǎn)，來帶動同軸的“進氣渦輪”也高速旋轉(zhuǎn)，從而增加吸氣沖程的進氣量并增大進氣氣壓，使汽油燃燒更充分，燃氣壓強更大，同時也減少了廢氣中的有害物質(zhì)，達到提高發(fā)動機效率和減少廢氣污染的目的．這輛汽車的最低油耗可達0.2kg/（kW•h），已知汽油的熱值為4.6×10⁷J/kg．[最低油耗是指燃燒最少的汽油獲得最大有用功的能量；0.2kg/（kW•h）表示獲得1kW•h能量消耗0.2kg汽油]．
（1）這種型號汽車與同型號非渦輪增壓車相比，排氣筒排出的廢氣溫度要低得多，為什么？
（2）該汽車發(fā)動機的效率最高可達多少？（結(jié)果保留整數(shù)）

Answer 1

分析 （1）物體對外做功，本身的內(nèi)能減少，溫度降低；
（2）根據(jù)Q=mq求出汽油完全燃燒時放出的熱量，根據(jù)η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$求出汽車發(fā)動機的效率．

解答 解：（1）渦輪增壓汽車的廢氣對外做功后，自身內(nèi)能會減小，溫度降低，所以這種型號汽車與同型號非渦輪增壓車相比，排氣筒排出的廢氣溫度要低得多；
（2）0.2kg汽油完全燃燒時放出的熱量
Q_放=mq=0.2kg×4.6×10⁷J/kg=9.2×10⁶J，
根據(jù)題意可知，該汽車消耗0.2kg汽油做的有用功W=1kW•h=3.6×10⁶J，
汽車發(fā)動機的效率為：η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{3.6×1{0}^{6}J}{9.2×1{0}^{6}J}$×100%≈39%．
答：（1）渦輪增壓汽車的廢氣對外做功后，自身內(nèi)能會減小，溫度降低；
（2）該汽車發(fā)動機的效率最高可達39%．

點評 此題主要考查的是學(xué)生對做功改變物體內(nèi)能、熱值和熱機效率計算公式的理解和掌握，基礎(chǔ)性題目．