Question

1．如图所示，是某热机的压缩冲程示意图；若该热机的转速是2400r/min，则活塞每秒做功20次．已知该型号的汽油机效率是25%，在汽油机内完全燃烧2kg汽油能放出1.0×10⁸J的热量，这些热量通过汽油机的转化能对外做2.5×10⁷J的有用功（汽油的热值为5×10⁷J/kg）．

Answer 1

分析 （1）判断冲程可以看气阀门的开关情况和活塞运动情况，结合规律总结进行判断内燃机的冲程；
（2）四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，活塞往复1次，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次；
（3）利用热量公式Q=mq求解放出的热量；根据η=$\frac{W}{Q}$求出有用功．

解答 解：
（1）图中两气门闭合，活塞向上运动，所以是压缩冲程；
（2）四冲程汽油机一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，活塞往复2次，某汽油机的飞轮转速为2400r/min，1min内飞轮转2400圈，所以1s内，飞轮转40圈，活塞往复运动80次，共20个工作循环，40个冲程，做功20次；
（3）汽油完全燃烧放出的热量：Q=mq=5×10⁷J/kg×2kg=1.0×10⁸J；
根据η=$\frac{W}{Q}$可知，
对外做的有用功：W=Qη=1.0×10⁸J×25%=2.5×10⁷J．
故答案为：压缩；20；1.0×10⁸；2.5×10⁷．

点评 解决此题要结合内燃机的做功冲程特点及热量、热机效率的计算公式进行分析求解．