Question

6．某四冲程汽油机飞轮的转速是3600R/min，则它每秒钟完成30个循环，对外做功30次．汽油的热值为4.6×10⁷J/kg，表示1kg汽油完全燃烧时放出的热量是4.6×10⁷J．一台汽油机在一个工作循环中消耗了10g的汽油，这些汽油完全燃烧产生的热量是4.6×10⁵J．若这台汽油机的效率为30%，则一个工作循环中输出的有用机械能为1.38×10⁵J．

Answer 1

分析 （1）知道汽油机的转速，而汽油机在一个工作循环中做功1次，飞轮转动2圈，据此求每秒钟做功次数；
（2）热值的定义是：1kg某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值；
（3）知道汽油的质量和热值，利用燃料完全放热公式Q_放=qm求汽油完全燃烧产生的热量（总能量）；
知道汽油机的效率，利用效率公式求有用机械能．

解答 解：
（1）由题知，飞轮转速是3600R/min=60R/s，因为一个工作循环中曲轴转动2圈做功1次，所以汽油机每秒完成30个循环，120个冲程，做功30次；
（2）汽油的热值是4.6×10⁷J/kg，它表示的物理意义是：1kg汽油完全燃烧时放出的热量是4.6×10⁷J；
（3）10g汽油完全燃烧产生的热量：
Q_放=qm=4.6×10⁷J/kg×0.01kg=4.6×10⁵J，
根据η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$可知，
一个工作循环中输出的有用机械能：W=ηQ_放=30%×4.6×10⁵J=1.38×10⁵J．
故答案为 30；30；1kg汽油完全燃烧时放出的热量是4.6×10⁷J；4.6×10⁵；1.38×10⁵．

点评 本题考查了燃料完全燃烧放热公式、效率公式、内燃机的工作特点的了解与掌握，很多学生容易忽略有用功和总功的差别，是易错点．