Question

12．現(xiàn)代生活中最重要的交通運(yùn)輸工具--汽車，與我們的生活走得越來越近了．某單缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的活塞面積是120cm²，做功沖程中活塞移動(dòng)的距離是35cm，氣體的平均壓強(qiáng)是5×10⁵Pa．汽油的熱值是4.6×10⁷J/kg．曲軸的轉(zhuǎn)速是300r/min．求：
（1）做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力；
（2）汽油機(jī)每分鐘做的功？
（3）汽油機(jī)的功率．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出氣體對(duì)活塞的壓力；
（2）根據(jù)W=Fs求出氣體一次膨脹對(duì)活塞做的功，再求出每分鐘做的功；
（3）根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出功率．

解答 已知：面積S=120cm²=0.012m²，距離s=35cm=0.35m，壓強(qiáng)p=5×10⁵Pa，曲軸的轉(zhuǎn)速是300r/min
求：（1）壓力F=？；（2）功W=？；（3）功率P=？
解：（1）由p=$\frac{F}{S}$得：
做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力：
F=pS=5×10⁵Pa×0.012m²=6000N；
（2）氣體每次膨脹對(duì)活塞做功：
W′=Fs=6000N×0.35m=2100J，
300r/min表示每分鐘曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)300轉(zhuǎn)，每?jī)赊D(zhuǎn)對(duì)外做功一次，所以每分鐘做功150次，
汽油機(jī)每分鐘做的功：
W=150W′=150×2100J=3.15×10⁵J；
（3）汽油機(jī)的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{3.15×1{0}^{5}J}{60s}$=5250W．
答：（1）做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力6000N；
（2）汽油機(jī)每分鐘做的功3.15×10⁵J；
（3）汽油機(jī)的功率5250W．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查了壓強(qiáng)的計(jì)算、功的計(jì)算、功率的計(jì)算，知識(shí)點(diǎn)多，屬于難題．