Question

12．閱讀下列一段文字，回答問題：
如圖為某品牌四缸發(fā)動機工作原理：內燃機通過連桿把四個氣缸的活塞連在一根曲軸上，并使各汽缸的做功過程錯開，在飛輪轉動的每半周里都有一個汽缸在做功，其他三個汽缸分別在做吸氣、壓縮和排氣工作．

排　　　量	2.0L
輸出功率	120kW
轉　　　速	6000r/min

有一臺四缸發(fā)動機，其主要技術指標如表所示．其中排量等于四個汽缸工作容積的總和，汽缸工作容積指活塞從上止點到下止點所掃過的容積，又稱單缸排量，它取決于活塞的面積和活塞上下運動的距離（既沖程長）．轉速表示每分鐘曲軸或飛輪所轉的周數(shù)．
（1）該發(fā)動機單缸排量V=0.5L，1s內共有200個做功沖程，在1s內做功1.2×10⁵J．
（2）在每個做功沖程里，發(fā)動機做功W=600J．
（3）在做功沖程里，燃氣對活塞所做的功可表示為W=pV，公式中p表示燃氣對活塞的壓強，則p=1.2×10⁶Pa．

Answer 1

分析 （1）知道四個氣缸工作容積的總和為2.0L可求單缸排量；知道轉速為6000r/min，四沖程內燃機每個工作循環(huán)曲軸轉兩周、做功一次，可求1s做功次數(shù)；知道發(fā)動機的輸出功率，利用功率公式P=$\frac{W}{t}$計算發(fā)動機在1s內做功；
（2）知道1s內發(fā)動機做功的此時和做的總功可求在每個做功沖程里發(fā)動機做功；
（3）知道燃氣對活塞所做的功可表示為W=pV，可求燃氣對活塞的壓強．

解答 解：（1）四個汽缸工作容積的總和2.0L，則單缸排量：
V=$\frac{1}{4}$×2.0L=0.5L，
轉速為6000r/min=100r/s，單缸四沖程內燃機每個工作循環(huán)曲軸轉兩周、做功一次，
所以，單缸四沖程內燃機1s內做功50次，4缸四沖程內燃機1s內做功50次×4=200次，
由P=$\frac{W}{t}$可得，發(fā)動機在1s內做功：
W_總=Pt=120×10³W×1s=1.2×10⁵J；
（2）在每個沖程里，發(fā)動機做功：
W₀=$\frac{1.2×1{0}^{5}J}{200}$=600J；
（3）燃氣對活塞所做的功可表示為W=pV，
則燃氣對活塞的壓強：
p=$\frac{{W}_{0}}{V}$=$\frac{600J}{0.5×1{0}^{-3}{m}^{3}}$=1.2×10⁶Pa．
故答案為：（1）0.5；200；1.2×10⁵；（2）600；（3）1.2×10⁶．

點評 本題綜合考查了功的計算、功率的計算、壓強的計算，計算到每一個沖程，繁雜，需要細心，屬于難題．