Question

如图所示是热机的

排气

冲程；一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min，该汽油机每秒钟完成做功

10

次．若该汽油机的效率为30%，完全燃烧10kg的汽油放出的热量可以对外做功

1.38×10⁸

  J（汽油的热值为4.6×10⁷J/kg）．

Answer 1

分析：（1）汽油机完成一个工作循环，经过四个冲程，燃气对外做功一次，活塞往复两次，飞轮转动两周；完成4个冲程；
其中排气冲程中，进气门关闭、排气门打开，活塞上移；
（2）根据质量和热值计算完全燃烧燃料放出的热量，还知道汽油机的效率，利用效率公式求对外做的功．

解答：解：
（1）如图，进气门关闭、排气门打开，活塞上移，是排气冲程；
单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1200r/min=20r/s，也就是1s飞轮转动20r，飞轮转动20r，燃气对外做功10次，完成10个工作循环、完成40个冲程；
（2）汽油完全燃烧时放出的热量：
Q_放=mq=10kg×4.6×10⁷J/kg=4.6×10⁸J；
∵η=

W有用

Q放

，
∴该汽油机可以对外做功：
W_有用=ηQ_放=30%×4.6×10⁸J=1.38×10⁸J．
故答案为：排气；10；1.38×10⁸．

点评：本题考查使用热机有用功的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是明白内燃机一个工作循环，经历四个冲程，燃气对外做功一次，活塞往返两次，曲轴转动两周．