Question

一台四缸四冲程的汽油内燃机的活塞面积是300cm²，活塞冲程为30.0cm，在做功冲程中，活塞所受燃气的平均压强是4.5×10⁵Pa．机轴的转速是300r/min，汽油的热值4.6×10⁷/kg，如果这台汽油内燃机工作一小时需要用掉10.6kg的汽油，则它的效率是

29.9%

．

Answer 1

分析：热机工作时的压力和燃气的压强和活塞的面积有关，做功的多少和燃气的平均压力和做功的距离有关，计算功率要在对应的时间内计算做功的多少，计算效率也应是在对应的时间内燃料完全燃烧放出的热量和做的功．

解答：解：（1）燃气对活塞的平均压力：F=pS=4.5×lO⁵Pa×300×10^-4m²=1.35×10⁴N；
（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功：W=Fs=1.35×104^N×30×10^-2m×4=16200J；
（3）曲轴每转两圈对外做功一次，所以lmin转动300周，做功150次，所以每小时做功：
W=16200J×150×60=1.458×10⁸J
（4）该汽油机1小时消耗汽油放出的热量为Q=mq=10.6kg×4.6×10⁷J/kg=4.876×10⁸J
效率：η=

W

Q

×100%=

1.458×108J

4.876×108J

×100%≈29.9%．
故答案为：29.9%．

点评：此题考查热机中压力、功效率的计算．在计算功率和效率时要注意对应关系，根据给出的条件判断出汽油机做的功是关键，注意：
1、每转两周做功一次；
2、为四冲程汽油机．