Question

一单缸四冲程内燃机，功率为60kW，飞轮的转速为60r/s，活塞移动的距离为50cm，活塞的面积为100cm²，求：
（1）在一个工作循环中燃气做多少功？
（2）燃气的平均压强是多少？

Answer 1

分析：（1）内燃机每进行一个工作循环、四个冲程，燃气推动活塞做功一次，活塞往返两次，飞轮转动两周；
知道内燃机的功率，求出内燃机每秒做功，又知道每秒做功次数，求出每次做功；
（2）根据功的公式求燃气对活塞的平均压力，知道活塞面积，利用压强公式求燃气对活塞的平均压强．

解答：解：
（1）飞轮转速60r/s，
每秒飞轮转动60转，内燃机经过30个工作循环，燃气对活塞做功30次；
内燃机每秒做功：
W=Pt=60000W×1s=60000J，
单缸内燃机一个工作循环（活塞每次）燃气做功：
W′=

W

30

=

60000J

30

=2000J，
（2）∵W′=Fs，
∴燃气对活塞的平均压力：
F=

W′

s

=

2000J

0.5m

=4000N，
燃气对活塞的平均压强：
p=

F

S

=

4000N

100×10-4m2

=4×10⁵Pa．
答：（1）在一个工作循环中燃气做2000J功；
（2）燃气的平均压强是4×10⁵Pa．

点评：本题考查了学生对内燃机一个工作循环做功次数和飞轮转数、功率的公式、压强公式的了解与掌握，记住四冲程内燃机一个工作循环：燃气推动活塞做功一次、活塞往返两次、飞轮转动两周．