Question

1．如圖所示，是某熱機(jī)的壓縮沖程示意圖；若該熱機(jī)的轉(zhuǎn)速是2400r/min，則活塞每秒做功20次．已知該型號(hào)的汽油機(jī)效率是25%，在汽油機(jī)內(nèi)完全燃燒2kg汽油能放出1.0×10⁸J的熱量，這些熱量通過汽油機(jī)的轉(zhuǎn)化能對(duì)外做2.5×10⁷J的有用功（汽油的熱值為5×10⁷J/kg）．

Answer 1

分析 （1）判斷沖程可以看氣閥門的開關(guān)情況和活塞運(yùn)動(dòng)情況，結(jié)合規(guī)律總結(jié)進(jìn)行判斷內(nèi)燃機(jī)的沖程；
（2）四沖程內(nèi)燃機(jī)曲軸轉(zhuǎn)一圈，完成2個(gè)沖程，活塞往復(fù)1次，1個(gè)工作循環(huán)中包括4個(gè)沖程并對(duì)外做功1次；
（3）利用熱量公式Q=mq求解放出的熱量；根據(jù)η=$\frac{W}{Q}$求出有用功．

解答 解：
（1）圖中兩氣門閉合，活塞向上運(yùn)動(dòng)，所以是壓縮沖程；
（2）四沖程汽油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)飛輪轉(zhuǎn)2圈，完成四個(gè)工作沖程，做功1次，活塞往復(fù)2次，某汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速為2400r/min，1min內(nèi)飛輪轉(zhuǎn)2400圈，所以1s內(nèi)，飛輪轉(zhuǎn)40圈，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)80次，共20個(gè)工作循環(huán)，40個(gè)沖程，做功20次；
（3）汽油完全燃燒放出的熱量：Q=mq=5×10⁷J/kg×2kg=1.0×10⁸J；
根據(jù)η=$\frac{W}{Q}$可知，
對(duì)外做的有用功：W=Qη=1.0×10⁸J×25%=2.5×10⁷J．
故答案為：壓縮；20；1.0×10⁸；2.5×10⁷．

點(diǎn)評(píng) 解決此題要結(jié)合內(nèi)燃機(jī)的做功沖程特點(diǎn)及熱量、熱機(jī)效率的計(jì)算公式進(jìn)行分析求解．