Question

9．汽油机是工农业生产中常用的热机，某型号汽油机的结构如图，若该汽油机的效率是20%，飞轮转速是1200r/min，汽油的热值为4.6×10⁷J/kg，则在汽油机内完全燃烧1kg汽油能放热4.6×10⁷J，这些热通过该汽油机转化为对外做的有用功9.2×10⁶J；该汽油机每秒钟内完成40个冲程，做功10次．

Answer 1

分析 （1）知道汽油的热值和燃烧的质量，根据Q=mq求出汽油放出的热量，根据η=$\frac{{W}_{有}}{{Q}_{放}}$×100%求出该汽油机转化为对外做的有用功；
（2）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．

解答 解：（1）在汽油机内完全燃烧1kg汽油能放出的热量：
Q_放=mq=1kg×4.6×10⁷J/kg=4.6×10⁷J，
由η=$\frac{{W}_{有}}{{Q}_{放}}$×100%可得，该汽油机转化为对外做的有用功：
W_有=Q_放η=4.6×10⁷J×20%=9.2×10⁶J；
（2）汽油机飞轮的转速是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40个冲程．
故答案为：4.6×10⁷；9.2×10⁶；40；10．

点评 本题考查了燃料放热、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．