Question

12．图为汽油机做功冲程的示意图，这个过程实现了内转化为机械能．若某型号单缸四冲程汽油机的活塞直径为60mm（面积近似取S=3.0×10^-3m²），活塞冲程长度为L=6cm，某种工作状态下做功冲程燃气的平均压强为p=1.0×10⁶Pa，活塞以n=1380次/分钟作往复运动，汽油机往复运动两次，对外做功一次．该汽油机在此工作状态下的功率是2070W．

Answer 1

分析 （1）在做功冲程中，燃料的化学能转化为内能，而内能又转化为机械能，带动飞轮转动做功；
（2）首先根据压强与受力面积求出活塞的推力F，再求活塞压缩一次燃气所的做功W，根据活塞每分钟往复运动的次数求出对外做的总功，结合时间求出功率．

解答 解：
（1）在汽油机工作的四个冲程中，只有做功冲程是将内能转化为机械能，其它冲程都是靠飞轮的惯性完成；
（2）根据p=$\frac{F}{S}$可知，燃气对活塞的压力：F=pS=1.0×10⁶Pa×3.0×10^-3m²=3000N，
汽油机对外做功一次所做的功：W₁=FL=3000N×0.06m=180J；
汽油机一分钟做的功：W=$\frac{n}{2}$W₁=$\frac{1380}{2}$×180J=1.242×10⁵J，
汽油机做功的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1.242×1{0}^{5}J}{60s}$=2070W．
故答案为：内；2070W．

点评 此题是一道学科综合题，考查了内燃机的做功冲程能的转化、功、功率的计算，但我们只要认真分析，一步一步来就一定可以得出正确的结果．