Question

6．如圖是某四沖程汽油機(jī)做功沖程的示意圖，活塞的橫截面積是20cm²．做功沖程中，燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓強(qiáng)是1.0×10⁶Pa，活塞移動(dòng)的距離是40mm，所用時(shí)間是0.01s．試求：
（1）做功沖程中，燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力是多少？
（2）做功沖程中，平均壓力做的功率是多少？
（3）設(shè)做功沖程中汽油完全燃燒，放出的熱量是800J，則該汽油機(jī)的效率是多少？

Answer 1

分析 （1）知道活塞的橫截面積和燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓強(qiáng)，根據(jù)F=pS求出燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力；
（2）根據(jù)W=Fs求出平均壓力做的功，利用P=$\frac{W}{t}$求出平均壓力做的功率；
（3）知道平均壓力做的功和汽油完全燃燒放出的熱量，利用η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$×100%求出該汽油機(jī)的效率．

解答 解：（1）由p=$\frac{F}{S}$可得，燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力：
F=pS=1.0×10⁶Pa×20×10^-4m²=2000N；
（2）平均壓力做的功：
W=Fs=2000N×40×10^-3m=80J，
平均壓力做功功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{80J}{0.01s}$=8000W；
（3）該汽油機(jī)的效率：
η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{80J}{800J}$×100%=10%．
答：（1）做功沖程中，燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力是2000N；
（2）做功沖程中，平均壓力做的功率是8000W；
（3）該汽油機(jī)的效率是10%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了壓強(qiáng)公式、做功公式、功率公式、效率公式的應(yīng)用，計(jì)算過(guò)程要注意單位的換算．