Question

13．一臺(tái)單缸四沖程柴油機(jī)活塞的橫截面積為600cm²，活塞的行程是100mm，做功沖程的平均壓強(qiáng)是3.5×10⁵Pa，求：
（1）做功沖程中氣體做的功；
（2）若柴油機(jī)每分鐘完成500個(gè)工作循環(huán)，則柴油機(jī)的功率多大？

Answer 1

分析 （1）知道燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)和活塞的橫截面積，可利用公式F=pS計(jì)算出平均壓力的大小，知道活塞的行程，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；
（2）四沖程內(nèi)燃機(jī)一個(gè)工作循環(huán)對(duì)外做功1次，求出做的總功，利用公式P=$\frac{W}{t}$求出該柴油機(jī)的功率．

解答 解：（1）活塞的橫截面積S=600cm²=6×10^-2m²，
由p=$\frac{F}{S}$可得，燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力：
F=pS=3.5×10⁵Pa×6×10^-2m²=2.1×10⁴N；
活塞的行程s₁=100mm=0.1m，
則做功沖程中氣體做的功：
W₁=Fs₁=2.1×10⁴N×0.1m=2.1×10³J．
（2）因?yàn)橐粋�(gè)工作循環(huán)做功一次，
所以，每分鐘完成500個(gè)工作循環(huán)，對(duì)外做功次數(shù)N=500，
該柴油機(jī)每分鐘做的功：
W=NW₁=500×2.1×10³J=1.05×10⁶J，
t=1min=60s，
則柴油機(jī)的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1.05×1{0}^{6}J}{60s}$=1.75×10⁴W．
答：（1）做功沖程中氣體做的功為2.1×10³J；
（2）柴油機(jī)的功率為1.75×10⁴W．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道學(xué)科綜合題，考查了學(xué)生對(duì)壓強(qiáng)公式、功的公式、功率公式的掌握和運(yùn)用，在計(jì)算時(shí)要求單位統(tǒng)一，特別要注意每分鐘做功的次數(shù)，這是最容易出錯(cuò)的地方．