Question

5．如图所示，四冲程汽油机活塞面积为5×10^-3m²，汽油燃烧产生的高温高压气体对活塞的压强为8×10⁵Pa，汽油机正常工作10min所做的功为1.8×10⁶J．求：
（1）高温高压气体对活塞产生的压力是多少？
（2）该汽油机的功率是多少？
（3）若该汽油机做1.8×10⁶J的功消耗汽油0.13kg，求该汽油机的效率（汽油热值4.6×10⁷J/kg）．

Answer 1

分析 （1）已知活塞面积和高温高压气体对活塞的压强，根据公式F=PS可求高温高压气体对活塞产生的压力．
（2）已知汽油机做的功和做功的时间，根据公式P=$\frac{W}{t}$可求该汽油机的功率．
（3）根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$计算出效率．

解答 解：（1）高温高压气体对活塞产生的压力是：F=pS=8×10⁵ Pa×5×10^-3m²=4000N
（2）该汽油机的功率是：p=$\frac{W}{t}$=$\frac{1.8×1{0}^{6}J}{600s}$=3 000W
（3）该汽油机的效率为：
由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$得：
η=$\frac{W}{qm}$=$\frac{1.8×1{0}^{6}J}{4.6×1{0}^{7}J/kg×0.13kg}$≈30.1%
答：（1）高温高压气体对活塞产生的压力是4×10³N．
（2）该汽油机的功率是3×10³W．
（3）该汽油机的效率是30.1%．

点评 本题考查压力、功率的计算和效率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，还要注意单位的统一．