Question

如圖所示是熱機的

排氣

沖程；一臺單缸四沖程汽油機的飛輪轉速為1200r/min，該汽油機每秒鐘完成做功

10

次．若該汽油機的效率為30%，完全燃燒10kg的汽油放出的熱量可以對外做功

1.38×10⁸

  J（汽油的熱值為4.6×10⁷J/kg）．

Answer 1

分析：（1）汽油機完成一個工作循環，經過四個沖程，燃氣對外做功一次，活塞往復兩次，飛輪轉動兩周；完成4個沖程；
其中排氣沖程中，進氣門關閉、排氣門打開，活塞上移；
（2）根據質量和熱值計算完全燃燒燃料放出的熱量，還知道汽油機的效率，利用效率公式求對外做的功．

解答：解：
（1）如圖，進氣門關閉、排氣門打開，活塞上移，是排氣沖程；
單缸四沖程汽油機的飛輪轉速是1200r/min=20r/s，也就是1s飛輪轉動20r，飛輪轉動20r，燃氣對外做功10次，完成10個工作循環、完成40個沖程；
（2）汽油完全燃燒時放出的熱量：
Q_放=mq=10kg×4.6×10⁷J/kg=4.6×10⁸J；
∵η=

W有用

Q放

，
∴該汽油機可以對外做功：
W_有用=ηQ_放=30%×4.6×10⁸J=1.38×10⁸J．
故答案為：排氣；10；1.38×10⁸．

點評：本題考查使用熱機有用功的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，難點是明白內燃機一個工作循環，經歷四個沖程，燃氣對外做功一次，活塞往返兩次，曲軸轉動兩周．