Question

3．一臺單缸四沖程柴油機(jī)，做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，其它三個沖程是靠安裝在曲軸上的飛輪的慣性來完成的．飛輪轉(zhuǎn)速為3600轉(zhuǎn)/分，該柴油機(jī)活塞1s對外做功30次．若其效率為40%，消耗5kg的柴油轉(zhuǎn)化成的機(jī)械能是8.6×10⁷J．（q_柴油=4.3×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）單缸四沖程柴油機(jī)，只有做功沖程是利用燃?xì)獾膬?nèi)能來做功的，將燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機(jī)械能，其它三個沖程依靠飛輪的慣性來完成；
（2）內(nèi)燃機(jī)的工作原理：一個工作循環(huán)活塞往復(fù)2次，曲軸轉(zhuǎn)動2周，做功1次；
（3）利用Q_放=mq計算燃料燃燒放出的熱量，知道柴油機(jī)的效率，再利用效率公式求轉(zhuǎn)化為的機(jī)械能．

解答 解：
（1）做功沖程是利用燃?xì)獾膬?nèi)能來做功的，將燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機(jī)械能，其它三個沖程依靠飛輪的慣性來完成；
（2）已知飛輪轉(zhuǎn)速為3600r/min即：60r/s，一個工作循環(huán)活塞往復(fù)2次，曲軸轉(zhuǎn)動2周，做功1次，60r/s即每秒做功30次．
（3）柴油燃燒放出的熱量：
Q_放=mq_柴油=5kg×4.3×10⁷J/kg=2.15×10⁹J，
其轉(zhuǎn)化的機(jī)械能為：
W=2.15×10⁹J×40%=8.6×10⁸J．
故答案為：內(nèi)；機(jī)械；慣性；30；8.6×l0⁷．

點評 此題主要考查的是學(xué)生對汽油機(jī)工作原理和內(nèi)燃機(jī)的四沖程中做功次數(shù)與飛輪轉(zhuǎn)數(shù)之間的關(guān)系以及效率公式、燃料完全燃燒放熱公式的理解和掌握．關(guān)鍵要搞清一個工作循環(huán)包括四個沖程，飛輪轉(zhuǎn)兩周，對外做功一次．