Question

14．一臺(tái)單缸四沖程柴油機(jī)，飛輪轉(zhuǎn)速為3600轉(zhuǎn)/分，該柴油機(jī)活塞1s完成120個(gè)沖程，對(duì)外做功30次．在這個(gè)對(duì)外做功的沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；若其效率為40%，消耗5kg的柴油轉(zhuǎn)化成的機(jī)械能是8.6×10⁷J．（q_柴油=4.3×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)由吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程四個(gè)沖程組成．在一個(gè)工作循環(huán)中曲軸轉(zhuǎn)2圈，飛輪轉(zhuǎn)2周，做功一次；
（2）在一個(gè)工作循環(huán)中曲軸轉(zhuǎn)2圈，飛輪轉(zhuǎn)2周，做功一次；
（3）根據(jù)Q_放=mq求出柴油完全燃燒釋放的熱量，根據(jù)效率公式求出柴油轉(zhuǎn)化成的機(jī)械能．

解答 解：（1）飛輪轉(zhuǎn)速是3600r/min=60r/s，表示每秒飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)60圈，要經(jīng)過120個(gè)沖程，對(duì)外做功30次；
（2）熱機(jī)是先把燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，然后通過做功沖程把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；
（3）5kg柴油完全燃燒釋放的熱量：
Q_放=mq=5kg×4.3×10⁷J/kg=2.15×10⁸J，
由η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$×100%可得，柴油轉(zhuǎn)化成的機(jī)械能：
W=Q_放η=2.15×10⁸J×40%=8.6×10⁷J．
故答案為：120；30；內(nèi)能；機(jī)械能；8.6×10⁷．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了熱量沖程的判斷和能量的轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)速的理解以及效率的計(jì)算，是一道熱機(jī)綜合題，是一道好題．