Question

11．汽油機的活塞面積是50cm²，活塞一個沖程的路程是25cm，做功沖程燃氣產(chǎn)生的平均壓強為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）在一個工作循環(huán)中，燃氣對活塞所做的功；
（3）該汽油機的功率．

Answer 1

分析 （1）知道燃氣的平均壓強和活塞的面積，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氣對活塞做的功．
（3）飛輪（曲軸）每轉(zhuǎn)兩圈對外做功一次，計算出飛輪轉(zhuǎn)動1800周對外做功的次數(shù)，已經(jīng)計算出一個做功沖程燃氣對活塞做的功，從而可以計算出燃氣對活塞做的總功．最后再利用P=$\frac{W}{t}$計算功率．

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

點評 此題考查熱機中壓力、功和功率的計算，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．