Question

1．某單缸四沖程汽油機(jī)的氣缸活塞面積為S，一個(gè)沖程中活塞在氣缸中移動(dòng)的距離是L．滿(mǎn)負(fù)荷工作時(shí)做功沖程燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)為P，t時(shí)間內(nèi)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)N圈、消耗汽油的體積為V．已知汽油的密度為ρ，汽油的熱值為q，不考慮大氣壓對(duì)計(jì)算的影響，不計(jì)摩擦損失．求滿(mǎn)負(fù)荷工作時(shí)：
（1）這種汽油機(jī)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力．
（2）這種汽油機(jī)做功的功率．
（3）這種汽油機(jī)把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出平均壓力；
（2）曲軸每轉(zhuǎn)2圈對(duì)外做功一次，求出時(shí)間t內(nèi)做功的次數(shù)，根據(jù)W=FL求出一次做的功，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出功率；
（3）根據(jù)Q=mq=ρVq求出汽油燃燒放出的熱量，再根據(jù)η=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{Q}$求出熱機(jī)效率．

解答 解：（1）由p=$\frac{F}{S}$得：
燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力：
F=PS；
（2）t時(shí)間內(nèi)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)N圈，所以做功的次數(shù)為n=$\frac{N}{2}$，
t時(shí)間內(nèi)做的總功：
W_總=$\frac{N}{2}$×F×L=$\frac{N}{2}$×PS×L；
汽油機(jī)做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{\frac{NPSL}{2}}{t}$=$\frac{NPSL}{2t}$；
（3）汽油燃燒放出的熱量：
Q=mq=ρVq，
汽油機(jī)把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率：
η=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{Q}$×100%=$\frac{\frac{NPSL}{2}}{ρVq}$×100%=$\frac{NPSL}{2ρVq}$×100%．
答：（1）燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力$\frac{N}{2}$×PS×L；
（2）汽油機(jī)做功的功率$\frac{NPSL}{2t}$；
（3）汽油機(jī)把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率$\frac{NPSL}{2ρVq}$×100%．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查的是學(xué)生對(duì)壓強(qiáng)、功、熱值、密度、熱機(jī)效率計(jì)算公式的理解和掌握，基礎(chǔ)性題目．