Question

3．若某四沖程柴油機(jī)在工作時(shí)的轉(zhuǎn)速為3600r/min，那么，每秒對(duì)外做功30次．若某品牌推土機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)所用柴油機(jī)的效率為40%，工作一段時(shí)間消耗的柴油為50L，則此過程中推土機(jī)做的有用功為6.4×10⁸J．（已知柴油的密度為0.8×10³kg/m³，熱值4.0×10⁷J/kg）．

Answer 1

分析 （1）內(nèi)燃機(jī)一個(gè)工作循環(huán)活塞往復(fù)2次，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)2周，做功1次；
（2）先求出消耗的柴油質(zhì)量，根據(jù)Q=mq求出柴油放出的熱量，即可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率求推土機(jī)做的功．

解答 解：
（1）已知飛輪轉(zhuǎn)速為3600r/min，即60r/s，而一個(gè)工作循環(huán)活塞往復(fù)2次，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)2周，做功1次，所以該柴油機(jī)1s對(duì)外做功30次；
（2）消耗的柴油質(zhì)量m=ρV=0.8×10³ kg/m³×50×10^-3m³=40kg，
柴油放出的熱量Q=mq=40kg×4.0×10⁷J/kg=1.6×10⁹J．
由η=$\frac{W}{Q}$可得，柴油機(jī)對(duì)外做的有用功：W=ηQ=40%×1.6×10⁹J=6.4×10⁸J．
故答案為：30；6.4×10⁸．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了熱量的計(jì)算和效率公式的應(yīng)用以及內(nèi)燃機(jī)的四沖程中做功次數(shù)與飛輪轉(zhuǎn)數(shù)之間的關(guān)系，關(guān)鍵要搞清一個(gè)工作循環(huán)包括四個(gè)沖程，飛輪轉(zhuǎn)兩周，對(duì)外做功一次．