题目内容

【题目】某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2 , 一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×l05Pa,飞轮lmin转动1800周,当汽油机满负荷工作时(不计摩擦),若1min消耗汽油8g,汽油的热值为4.6×l07J/kg.求:
(1)一个做功冲程中燃气对活塞做的功;
(2)该汽油机的效率.

【答案】
(1)解:由p= 得燃气对活塞的平均压力为:

F=pS=9.0×l05Pa×30×104m2=2700N,

活塞移动的距离s=50mm=0.05m,

一个做功冲程中燃气对活塞做的功:

W=Fs=2700N×0.05m=135J;


(2)解:曲轴每转两圈对外做功一次,所以1min转动1800周,要做功900次,

所以1min内所做的功W=W×900=135J×900=1.215×105J;

1min汽油完全燃烧放出的热量Q=mq=0.008kg×4.6×107J/kg=3.68×105J,

汽油机的效率:

η= = ×100%≈33%.


【解析】(1)知道平均压强和受力面积,利用由p= 求燃气对活塞的平均压力,知道活塞移动的距离,利用W=Fs求一个做功冲程中燃气对活塞做的功;(2)曲轴每转两圈对外做功一次,所以1min转动1800周,要做功900次,可求1min内所做的功(有用功);利用Q=mq求1min汽油完全燃烧放出的热量(总能量),再利用效率公式求汽油机的效率.
【考点精析】解答此题的关键在于理解功的计算的相关知识,掌握功的计算公式:W = F S;F 表示力,单位:牛( N ) . S 表示距离,单位:米(m)W表示功, 功的单位就是牛· 米 . 叫作焦耳.即:1 J = 1N·m,以及对燃料的热值的理解,了解热值(q ):1千克某种燃料完全燃烧放出的热量,单位是:焦耳/千克.燃料燃烧放出热量计算:Q放 =qm;(Q放 是热量,单位是:焦耳;q是燃烧值,单位是:焦/千克;m 是质量,单位是:千克.

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