Question

17．一臺單汽缸4沖程汽油機，做功沖程一次對外做功200J，飛輪的轉速是1800r/min，吸氣沖程每次吸入汽油2×10^-2cm³，汽油密度為0.75×10³kg/m³，熱值為4.6×10⁷J/kg，求：
（1）汽油機的功率     
（2）汽油機的效率．

Answer 1

分析 （1）熱機工作時的壓力和燃氣的壓強和活塞的面積有關，做功的多少和燃氣的平均壓力和做功的距離有關，計算功率要在對應的時間內計算做功的多少；
（2）計算效率也應是在對應的時間內燃料完全燃燒放出的熱量和做的功．

解答 解：
（1）做功沖程一次對外做的功：W₀=200J；
因曲軸每轉兩圈對外做功一次，飛輪的轉速是1800r/min，所以lmin轉動1800周，要做功900次，
所以汽油機的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{200J×900}{60s}$=3000W=3kW；
（3）吸氣沖程每次吸入汽油的質量：
m=ρV=0.75×10³kg/m³×2×10^-2×10^-6m³=1.5×10^-5kg；
該汽油機每次做功消耗汽油產(chǎn)生的熱量：
Q_放=mq=1.5×10^-5kg×4.6×l0⁷J/kg=690J；
汽油機的效率：
η=$\frac{{W}_{0}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{200J}{690J}$×100%≈28.9%．
答：（1）汽油機的功率是3000W； 
（2）汽油機的效率是28.9%．

點評 此題考查熱機中功、功率、效率的計算．在計算功率和效率時要注意對應關系．解答本題的關鍵是明確內燃機的四沖程中做功次數(shù)與飛輪轉數(shù)之間的關系：一個工作循環(huán)包括四個沖程，飛輪轉兩周，對外做功一次；在計算功率和效率時要注意對應關系．