Question

1．一臺(tái)汽油機(jī)，飛輪每分鐘轉(zhuǎn)速為3600轉(zhuǎn)，該汽油機(jī)每秒鐘的工作循環(huán)30次，對(duì)外做功30次．若其效率為30%，消耗5kg的汽油轉(zhuǎn)化成的機(jī)械能是0.69×10⁸ J．（q_汽油=4.6×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）汽油機(jī)完成一個(gè)工作循環(huán)，經(jīng)過(guò)四個(gè)沖程，燃?xì)鈱?duì)外做功一次，活塞往復(fù)兩次，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)兩周；完成4個(gè)沖程；
（2）根據(jù)質(zhì)量和熱值計(jì)算完全燃燒燃料放出的熱量；還知道汽油機(jī)的效率；可求做的有用功．

解答 解：
（1）如圖，進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉、排氣門(mén)打開(kāi)，活塞上移，是排氣沖程；熱機(jī)是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器；
單缸四沖程汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速是3600r/min=60r/s，也就是1s飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)60r，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)60r，燃?xì)鈱?duì)外做功30次，完成30個(gè)工作循環(huán)；
（2）汽油完全燃燒時(shí)放出的熱量：
Q_放=mq=5kg×4.6×10⁷J/kg=2.3×10⁸J；
因?yàn)棣?$\frac{{W}_{有用}}{Q}$
該汽油機(jī)轉(zhuǎn)化的能對(duì)外做有用功：
W_有用=ηQ=30%×2.3×10⁸J=0.69×10⁸J．
故答案為：30；30；0.69×10⁸．

點(diǎn)評(píng) 本題考查使用熱機(jī)有用功的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，難點(diǎn)是明白內(nèi)燃機(jī)一個(gè)工作循環(huán)，經(jīng)歷四個(gè)沖程，燃?xì)鈱?duì)外做功一次，活塞往返兩次，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)兩周．