Question

4．如圖所示，某單缸四沖程汽油機(jī)的氣缸活塞面積為80cm²，一個沖程活塞在氣缸中移動的距離是50mm，滿負(fù)荷工作時做功沖程燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)為8.0×lO⁵Pa，飛輪lmin轉(zhuǎn)動1600周，當(dāng)汽油機(jī)滿負(fù)荷工作時 （不計摩擦）．求：
（1）做功沖程中燃?xì)鈱钊钠骄鶋毫Γ?br />（2）一個做功沖程中燃?xì)鈱钊龅墓Γ?br />（3）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計算出平均壓力的大�。�
（2）知道活塞在氣缸中移動的距離，可利用公式W=Fs計算出一個做功沖程燃?xì)鈱钊龅墓Γ?br />（3）飛輪（曲軸）每轉(zhuǎn)兩圈對外做功一次，計算出飛輪轉(zhuǎn)動2400周對外做功的次數(shù)，已經(jīng)計算出一個做功沖程燃?xì)鈱钊龅墓�，從而可以計算出燃�(xì)鈱钊龅目偣�，又知道做功的時間，可利用公式P=$\frac{W}{t}$計算出汽油機(jī)的功率．

解答 解：（1）p=8.0×l0⁵Pa，S=80cm²=80×10^-4m²，
因?yàn)閜=$\frac{F}{S}$，
所以燃?xì)鈱钊钠骄鶋毫椋?br />F=pS=8.0×lO⁵Pa×80×10^-4m²=6400N．
（2）因?yàn)閟=50mm=0.05m，
所以一個做功沖程中燃?xì)鈱钊龅墓Γ?br />W=Fs=6400N×0.05m=320J．
（3）飛輪每轉(zhuǎn)兩圈對外做功一次，所以飛輪轉(zhuǎn)動1600周，要對外做功800次，
所以燃?xì)鈱钊龅目偣椋?br />W_總=W×800=320J×800=256000J，
而t=1min=60s，
所以汽油機(jī)的功率為：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{256000J}{60s}$≈4266.6W．
答：（1）做功沖程中燃?xì)鈱钊钠骄鶋毫?400N．
（2）一個做功沖程中燃?xì)鈱钊龅墓?20J．
（3）汽油機(jī)的功率為4266.6W．

點(diǎn)評 此題考查熱機(jī)中壓力、功、功率的計算，關(guān)鍵是對公式和公式變形的理解和應(yīng)用．在計算過程中要注意單位的換算，1cm²=10^-4m²；1mm=0.001m．