Question

11．汽油机的活塞面积是50cm²，活塞一个冲程的路程是25cm，做功冲程燃气产生的平均压强为8×10⁵Pa．飞轮的转速是60O r/min．求：
（1）做功冲程活塞受到的平均压力；
（2）在一个工作循环中，燃气对活塞所做的功；
（3）该汽油机的功率．

Answer 1

分析 （1）知道燃气的平均压强和活塞的面积，可利用公式F=pS计算出平均压力的大小．
（2）知道活塞在气缸中移动的距离，可利用公式W=Fs计算出一个做功冲程燃气对活塞做的功．
（3）飞轮（曲轴）每转两圈对外做功一次，计算出飞轮转动1800周对外做功的次数，已经计算出一个做功冲程燃气对活塞做的功，从而可以计算出燃气对活塞做的总功．最后再利用P=$\frac{W}{t}$计算功率．

解答 解：（1）由p=$\frac{F}{S}$可得，燃气对活塞的平均压力为：
F=pS=8×l0⁵Pa×5×10^-3m²=4000N．
（2）因为s=25cm=0.25m，所以一个做功冲程中燃气对活塞做的功：W=Fs=4000N×0.25m=1000J．
（3）飞轮每转两圈对外做功一次，所以飞轮1min转动600周，要对外做功300次，则燃气对活塞做的总功为：
W_总=W×300=1000J×300=3×10⁵J．
汽油机的功率为：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{3×1{0}^{5}J}{60s}$=5000W．
答：（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力为4000N．
（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功为1000J．
（3）该汽油机的功率为5000W．

点评 此题考查热机中压力、功和功率的计算，关键是对公式和公式变形的理解和应用．在计算过程中要注意单位的换算．