Question

9．一臺單缸四沖程柴油機，飛輪轉(zhuǎn)速為3600r/min，求：
（1）該柴油機活塞1s對外做功幾次？
（2）已知這臺柴油機將內(nèi)能轉(zhuǎn)換為機械能的效率為40%，想要獲得8.4×10⁷J的機械能，需要消耗多少質(zhì)量的柴油？（柴油的熱值為4.2×10⁷J/Kg）

Answer 1

分析 （1）內(nèi)燃機一個工作循環(huán)活塞往復(fù)2次，曲軸轉(zhuǎn)動2周，做功1次；
（2）利用效率公式計算柴油燃燒放出熱量，再利用Q_放=mq計算燃料質(zhì)量．

解答 解：（1）已知飛輪轉(zhuǎn)速為3600r/min，即60r/s，而一個工作循環(huán)活塞往復(fù)2次，曲軸轉(zhuǎn)動2周，做功1次，所以該柴油機1s對外做功30次；
（2）由η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$得，柴油燃燒需放出的熱量：
Q_放=$\frac{W}{η}$=$\frac{8.4×1{0}^{7}J}{40%}$=2.1×10⁸J，
由Q_放=mq得，需要柴油的質(zhì)量：
m_油=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{2.1×1{0}^{8}J}{4.2×1{0}^{7}J/kg}$=5kg．
答：（1）該柴油機活塞1s對外做功30次；
（2）已知這臺柴油機將內(nèi)能轉(zhuǎn)換為機械能的效率為40%，想要獲得8.4×10⁷J的機械能，需要消耗5kg柴油．

點評 此題主要考查了內(nèi)燃機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)鍵要搞清一個工作循環(huán)包括四個沖程，飛輪轉(zhuǎn)兩周，對外做功一次．