Question

【題目】某單缸四沖程汽油機(jī)的氣缸活塞面積為30cm2 ， 一個(gè)沖程活塞在氣缸中移動(dòng)的距離是50mm，滿負(fù)荷工作時(shí)做功沖程燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)為9.0×l05Pa，飛輪lmin轉(zhuǎn)動(dòng)1800周，當(dāng)汽油機(jī)滿負(fù)荷工作時(shí)（不計(jì)摩擦），若1min消耗汽油8g，汽油的熱值為4.6×l07J/kg．求：
（1）一個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞做的功；
（2）該汽油機(jī)的效率．

Answer 1

【答案】
（1）解：由p= 得燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力為：

F=pS=9.0×l05Pa×30×10﹣4m2=2700N，

活塞移動(dòng)的距離s=50mm=0.05m，

一個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞做的功：

W=Fs=2700N×0.05m=135J；

（2）解：曲軸每轉(zhuǎn)兩圈對(duì)外做功一次，所以1min轉(zhuǎn)動(dòng)1800周，要做功900次，

所以1min內(nèi)所做的功W總=W×900=135J×900=1.215×105J；

1min汽油完全燃燒放出的熱量Q=mq=0.008kg×4.6×107J/kg=3.68×105J，

汽油機(jī)的效率：

η= = ×100%≈33%．

【解析】（1）知道平均壓強(qiáng)和受力面積，利用由p= 求燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力，知道活塞移動(dòng)的距離，利用W=Fs求一個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞做的功；（2）曲軸每轉(zhuǎn)兩圈對(duì)外做功一次，所以1min轉(zhuǎn)動(dòng)1800周，要做功900次，可求1min內(nèi)所做的功（有用功）；利用Q=mq求1min汽油完全燃燒放出的熱量（總能量），再利用效率公式求汽油機(jī)的效率．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解功的計(jì)算的相關(guān)知識(shí)，掌握功的計(jì)算公式：W = F S；F 表示力，單位：牛( N ) ． S 表示距離，單位：米（m）W表示功， 功的單位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m，以及對(duì)燃料的熱值的理解，了解熱值（q ）：1千克某種燃料完全燃燒放出的熱量，單位是：焦耳/千克．燃料燃燒放出熱量計(jì)算：Q放 =qm；（Q放 是熱量，單位是：焦耳；q是燃燒值，單位是：焦/千克；m 是質(zhì)量，單位是：千克．