Question

2．某單缸四沖程汽油機(jī)的汽缸活塞面積是50cm²，一個(gè)沖程活塞在汽缸中移動(dòng)的距離是10cm，在做功沖程中，燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)是8×10⁵Pa，飛輪轉(zhuǎn)速為2400r/min，求：
（1）做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力；
（2）一個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞做的功；
（3）汽油機(jī)的功率．

Answer 1

分析 （1）知道燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)和活塞的面積，可利用公式F=pS計(jì)算出平均壓力的大��；
（2）知道活塞在氣缸中移動(dòng)的距離，可利用公式W=Fs計(jì)算出一個(gè)做功沖程燃?xì)鈱?duì)活塞做的功；
（3）飛輪（曲軸）每轉(zhuǎn)兩圈對(duì)外做功一次，計(jì)算出飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)2400圈對(duì)外做功的次數(shù)，已經(jīng)計(jì)算出一個(gè)做功沖程燃?xì)鈱?duì)活塞做的功，從而可以計(jì)算出燃?xì)鈱?duì)活塞做的總功，又知道做功的時(shí)間，可利用公式P=$\frac{W}{t}$計(jì)算出汽油機(jī)的功率．

解答 解：
（1）根據(jù)p=$\frac{F}{S}$可得，
做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力為：F=pS=8.0×l0⁵Pa×5×10^-3m²=4000N；
（2）因?yàn)閟=10cm=0.1m，所以一個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞做的功：W=Fs=4000N×0.1m=400J；
（3）飛輪每轉(zhuǎn)兩圈對(duì)外做功一次，所以飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)2400周，要對(duì)外做功1200次，則燃?xì)鈱?duì)活塞做的總功為：W_總=1200W=1200×400J=480000J，
而t=1min=60s，故汽油機(jī)的功率為：P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{480000J}{60s}$=6000W．
答：（1）做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力為4000N；
（2）一個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞做的功為400J；
（3）汽油機(jī)的功率為6000W．

點(diǎn)評(píng) 此題考查熱機(jī)中壓力、功、功率的計(jì)算，關(guān)鍵是對(duì)公式和公式變形的理解和應(yīng)用．在計(jì)算過程中要注意單位的換算．