Question

1．一台汽油机，活塞面积是50cm²，活塞冲程是30cm，做功冲程燃气产生的平均压强为9.84×10⁵Pa若飞轮的转速600转/min，效率为30%，求汽油机在1h内要消耗多少汽油．（汽油的热值为4.6╳10⁷J/kg）

Answer 1

分析 飞轮的转速是600r/min，意思是飞轮1min转600r，对外做功300次；根据W=Fs和p=$\frac{F}{S}$可得出W=Fs=pSL求出发动机做的功，求出1min做的总功，根据P=$\frac{W}{t}$求出功率；求出汽油机工作一小时做的功，根据η=$\frac{W}{t}$求出燃烧汽油放出的热量，根据Q=mq求出汽油的质量．

解答 解：发动机做功一次所做的功：
W=Fs=pSL=9.84×10⁵pa×5×10^-3m²×0.3m=1500J，
汽油机在一小时内做的总功：
W_总=60×300×1500J=2.7×10⁷J，
发动机做功的平均功率：
P$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{2.7×1{0}^{7}J}{3600s}$=7500W     
由η=$\frac{W}{t}$得，汽油完全燃烧放出的总能量：
Q=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{2.7×1{0}^{7}J}{30%}$=9×10⁷J，
由Q=mq得，完全燃烧汽油的质量：
m=$\frac{Q}{q}$=$\frac{9.7×1{0}^{7}J}{4.6×1{0}^{7}J/kg}$=2.1kg
答：汽油机在一小时内要消耗2.1kg的汽油．

点评 此题主要考查的是学生对功、功率、热机效率、热值有关计算公式的理解和掌握，变形公式的熟练运用是解决此题的关键．