Question

9．某四冲程汽油机，正常工作时飞轮转速为1800r/min，每一个做功冲程所做的功为100J，则这个汽油机每分钟能做多少焦的功？功率是多大？若它每分钟耗油10g，则这个汽油机正常工作时的热机效率是多少．（汽油的热值为3.3×10⁷J/Kg）（结果保留二位小数）

Answer 1

分析 汽油机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）曲轴每转两圈对外做功一次，所以lmin转动1800周，要做功900次，
每分钟燃气对活塞做的功：
W=FS=100J×900=9×10⁴J；
（2）汽油机的功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{9×1{0}^{4}J}{60s}$=1500W；
（3）该汽油机1min消耗汽油产生的热量是：
Q=mq=0.01kg×4.6×l0⁷J/kg=4.6×l0⁵J；
效率：
η=$\frac{W}{Q}$×100%=$\frac{9×1{0}^{4}J}{4.6×1{0}^{5}J}$×100%≈19.57%．
答：（1）汽油机每分钟能做9×10⁴J；功率是1500W；汽油机正常工作时的热机效率是19.57%．

点评 此题考查热机功、功率、效率的计算．解答本题的关键是明确内燃机的四冲程中做功次数与飞轮转数之间的关系：一个工作循环包括四个冲程，飞轮转两周，对外做功一次；在计算功率和效率时要注意对应关系．