Question

【題目】汽油發動機每一個工作循環活塞經歷四個沖程，帶動曲軸轉動兩圈。一臺汽油機，活塞面積是50cm2，活塞行程是25cm，做功沖程燃氣產生的平均壓強為8×105Pa，若飛輪的轉速是2000轉/分鐘，效率為30%，求：

(1)做功沖程中，燃氣對活塞的平均壓力是多少？

(2)做功沖程中，平均壓力做多少功？

(3)汽油機在1小時內要消耗多少千克的汽油？（汽油的熱值為4.6×107J/kg）

Answer 1

【答案】(1)4000N；(2)1000J；(3)4.35kg

【解析】

(1)由p=可得，燃氣對活塞的平均壓力

F=pS=8105Pa5010-4m2=4000N

燃氣對活塞的平均壓力是4000N。

(2)做功沖程中，平均壓力做的功

W=Fs=4000N2510-2m=1000J

做功沖程中，平均壓力做1000J的功。

(3)因飛輪的轉速是2000r/min，即飛輪1min轉2000r，對外做功1000次，所以1小時內汽油機對外做功

601000=60000次

汽油機在1小時內做的總功

W總=600001000J=6×107J

由η=可得，汽油完全燃燒放出的總能量

Q放===2×108J

由Q放=mq得，完全燃燒汽油的質量

m==≈4.35kg

汽油機在1小時內要消耗4.35 kg的汽油。

答：(1)做功沖程中，燃氣對活塞的平均壓力是4000N；

(2)做功沖程中，平均壓力做了1000J的功；

(3)汽油機在1小時內要消耗4.35kg的汽油。