Question

11．如圖所示為一款內(nèi)燃機(jī)的汽缸結(jié)構(gòu)圖，已知活塞的面積為S，在做功沖程中燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)為p，做程沖程中活塞移動(dòng)的距離為L(zhǎng)，內(nèi)燃機(jī)每分鐘消耗的燃油質(zhì)量為m，燃料的熱值為q，飛輪每分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)N周．（以上各物理量均采用國(guó)際單位中的主單位，以下計(jì)算結(jié)果均用題目中的已知量表示）求：
（1）做功沖程中活塞受到的壓力；
（2）做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞所做的功；
（3）每分鐘燃料完全燃燒放出的熱量；
（4）內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械效率．

Answer 1

分析 （1）利用壓強(qiáng)公式求出壓力大��；
（2）根據(jù)功的計(jì)算公式求出做功沖程所做的功；
（3）根據(jù)公式Q=qm求出燃料完全燃燒放出的熱量；
（4）結(jié)合效率公式求出熱機(jī)效率．

解答 解：
（1）根據(jù)p=$\frac{F}{S}$可知，做功沖程中活塞受到的壓力：F=pS；
（2）做程沖程中活塞移動(dòng)的距離為L(zhǎng)，
所以做功沖程燃?xì)鈱?duì)活塞做的功為：W=FL=pSL；
（3）內(nèi)燃機(jī)每分鐘消耗的燃油質(zhì)量為m，
所以每分鐘燃料完全燃燒放出的熱量為：Q=qm；
（4）汽油機(jī)的效率為：η=$\frac{W}{Q}$=$\frac{\frac{N}{2}pSL}{qm}$=$\frac{NpSL}{2qm}$．
答：（1）做功沖程中活塞受到的壓力為pS；
（2）做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞所做的功為pSL；
（3）每分鐘燃料完全燃燒放出的熱量為qm；
（4）內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械效率$\frac{NpSL}{2qm}$．

點(diǎn)評(píng) 此題考查熱機(jī)中壓力、功、熱量、效率的計(jì)算，關(guān)鍵是對(duì)公式和公式變形的理解和應(yīng)用．