Question

11．汽油機(jī)的活塞面積是50cm²，活塞一個(gè)沖程的路程是25cm，做功沖程燃?xì)猱a(chǎn)生的平均壓強(qiáng)為8×10⁵Pa．飛輪的轉(zhuǎn)速是60O r/min．求：
（1）做功沖程活塞受到的平均壓力；
（2）在一個(gè)工作循環(huán)中，燃?xì)鈱?duì)活塞所做的功；
（3）該汽油機(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)1800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．最后再利用P=$\frac{W}{t}$計(jì)算功率．

解答 解：（1）由p=$\frac{F}{S}$可得，燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力為：
F=pS=8×l0⁵Pa×5×10^-3m²=4000N．
（2）因?yàn)閟=25cm=0.25m，所以一個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞做的功：W=Fs=4000N×0.25m=1000J．
（3）飛輪每轉(zhuǎn)兩圈對(duì)外做功一次，所以飛輪1min轉(zhuǎn)動(dòng)600周，要對(duì)外做功300次，則燃?xì)鈱?duì)活塞做的總功為：
W_總=W×300=1000J×300=3×10⁵J．
汽油機(jī)的功率為：
P=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{t}$=$\frac{3×1{0}^{5}J}{60s}$=5000W．
答：（1）做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力為4000N．
（2）一個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞做的功為1000J．
（3）該汽油機(jī)的功率為5000W．

點(diǎn)評(píng) 此題考查熱機(jī)中壓力、功和功率的計(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(guò)程中要注意單位的換算．