Question

9．某單缸四沖程汽油機(jī)的氣缸活塞面積為30cm²，一個(gè)沖程活塞在氣缸中移動(dòng)的距離是50mm，滿負(fù)荷工作時(shí)做功沖程燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)為9.0×l0⁵Pa，飛輪lmin轉(zhuǎn)動(dòng)2400周，當(dāng)汽油機(jī)滿負(fù)荷工作時(shí)（不計(jì)摩擦），
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周對(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）p=9.0×l0⁵Pa，S=30cm²=30×10^-4m²，
由p=$\frac{F}{S}$可得，
燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力為：F=pS=9.0×l0⁵Pa×30×10^-4m²=2700N．
（2）個(gè)沖程活塞在氣缸中移動(dòng)的距離：s=50mm=0.05m，
所以一個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞做的功：W=Fs=2700N×0.05m=135J．
（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，
所以燃?xì)鈱?duì)活塞做的總功為：W_總=W×1200=135J×1200=162000J，
而t=1min=60s，
汽油機(jī)的功率為：P=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{t}$=$\frac{162000J}{60s}$=2700W．
答：（1）做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力為2700N．
（2）一個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞做的功為135J．
（3）汽油機(jī)的功率為2700W．

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，1cm²=10^-4m²；1mm=0.001m．