Question

【题目】某单缸四冲程汽油机的相关参数如表：

气缸内直径（mm）	活塞行程（mm）	汽油的热值（J/kg）	汽油的密度（kg/m）	做功冲程燃气的平均压强（Pa）	飞轮的转速（r/min）
D0	L0	q0	ρ0	P0×106	N

汽车以速度V0（km），已知发动机的效率为η，求：
（1）汽油机每秒对外做功的次数n=
（2）发动机的功率是多少？汽车百公里耗油量（即耗油）是多少L？

Answer 1

【答案】
（1） 次
（2）解：活塞的面积：

S=πr2=π（ D0×10﹣3m）2= πD02×10﹣6m2，

燃气对活塞的推力：

F=pS=P0×106× πD02×10﹣6m2=2.5P0D02N，

燃气做功一次完成的功：

W'=Fs=2.5P0D02N×L0×10﹣3m=2.5×10﹣3L0P0D02J，

一秒内完成的功：

W=nW'= ×2.5×10﹣3L0P0D02J，

因此发动机的功率：

P= = ≈2×10﹣3NL0P0D02W．

发动机的效率：

η= = = = = 可得：

百公里消耗油的质量：

m= = kg，

百公里消耗油的体积为：

V= = m3= m3= L．

【解析】解：（1）由表中数据可知，飞轮的转速v轮=Nr/min= r/s；
当飞轮运转两周，汽油机对外做功一次，因此每秒内对外做的次数为：
n= × = 次；
答：（1）汽油机每秒对外做功的次数为 次；（2）发动机的功率是2×10﹣3NL0P0D02W；汽车百公里耗油量（即耗油）是 L．
【考点精析】本题主要考查了热机的概念和效率的相关知识点，需要掌握热机：将内能转化成机械能的机器，统称为热机．热机的效率：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫热机的效率．热机的效率是热机性能的一个重要指标才能正确解答此题．