Question

如圖所示是熱機(jī)的

排氣

沖程；它是將

內(nèi)

能轉(zhuǎn)化成

機(jī)械

能的機(jī)器；一臺(tái)單缸四沖程汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速為1200r/min，該汽油機(jī)每秒鐘完成做功

10

次．若該汽油機(jī)的效率為30%，完全燃燒10kg的汽油放出的熱量可以對(duì)外做功

1.38×10⁸

J（汽油的熱值為4.6×10⁷J/kg）．

Answer 1

分析：（1）汽油機(jī)完成一個(gè)工作循環(huán)，經(jīng)過(guò)四個(gè)沖程，燃?xì)鈱?duì)外做功一次，活塞往復(fù)兩次，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)兩周；完成4個(gè)沖程；
其中排氣沖程中，進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉、排氣門(mén)打開(kāi)，活塞上移；
（2）根據(jù)質(zhì)量和熱值計(jì)算完全燃燒燃料放出的熱量；還知道汽油機(jī)的效率；可求做的有用功．

解答：解：
（1）如圖，進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉、排氣門(mén)打開(kāi)，活塞上移，是排氣沖程；熱機(jī)是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器；
單缸四沖程汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速是1200r/min=20r/s，也就是1s飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)20r，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)20r，燃?xì)鈱?duì)外做功10次，完成10個(gè)工作循環(huán)；完成40個(gè)沖程；
（2）汽油完全燃燒時(shí)放出的熱量：
Q_放=mq=10kg×4.6×10⁷J/kg=4.6×10⁸J；
∵η=

W有用

Q

∴該汽油機(jī)轉(zhuǎn)化的能對(duì)外做有用功：
W_有用=ηQ=30%×4.6×10⁸J=1.38×10⁸J．
故答案為：排氣；內(nèi)；機(jī)械；10；1.38×10⁸．

點(diǎn)評(píng)：本題考查使用熱機(jī)有用功的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，難點(diǎn)是明白內(nèi)燃機(jī)一個(gè)工作循環(huán)，經(jīng)歷四個(gè)沖程，燃?xì)鈱?duì)外做功一次，活塞往返兩次，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)兩周．