Question

5．某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm²，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×10⁵Pa，飞轮1min转动1800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），求：
（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力；
（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功；
（3）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，根据p=$\frac{F}{S}$求出做功冲程中燃气对活塞的平均压力；
（2）知道活塞在气缸中移动的距离，根据W=Fs求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，又知道做功的时间，可利用公式P=$\frac{W}{t}$计算出汽油机的功率．

解答 解：
（1）由p=$\frac{F}{S}$可得，燃气对活塞的平均压力：
F=pS=9.0×10⁵Pa×30×10^-4m²=2700N；
（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功：
W=Fs=2700N×50×10^-3m=135J；
（3）因飞轮每转两圈对外做功一次，
所以，飞轮1min转动1800周，做功900次，
则燃气对活塞做的总功：
W_总=W×900=135J×900=121500J，
汽油机的功率：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{121500J}{60s}$=2025W．
答：（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力为2700N；
（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功为135J；
（3）汽油机的功率为2025W．

点评 本题考查了压强公式、做功公式、功率公式的应用，知道飞轮每转两圈对外做功一次是关键．