Question

5．如圖所示，四沖程汽油機(jī)活塞面積為5×10^-3m²，汽油燃燒產(chǎn)生的高溫高壓氣體對(duì)活塞的壓強(qiáng)為8×10⁵Pa，汽油機(jī)正常工作10min所做的功為1.8×10⁶J．求：
（1）高溫高壓氣體對(duì)活塞產(chǎn)生的壓力是多少？
（2）該汽油機(jī)的功率是多少？
（3）若該汽油機(jī)做1.8×10⁶J的功消耗汽油0.13kg，求該汽油機(jī)的效率（汽油熱值4.6×10⁷J/kg）．

Answer 1

分析 （1）已知活塞面積和高溫高壓氣體對(duì)活塞的壓強(qiáng)，根據(jù)公式F=PS可求高溫高壓氣體對(duì)活塞產(chǎn)生的壓力．
（2）已知汽油機(jī)做的功和做功的時(shí)間，根據(jù)公式P=$\frac{W}{t}$可求該汽油機(jī)的功率．
（3）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$計(jì)算出效率．

解答 解：（1）高溫高壓氣體對(duì)活塞產(chǎn)生的壓力是：F=pS=8×10⁵ Pa×5×10^-3m²=4000N
（2）該汽油機(jī)的功率是：p=$\frac{W}{t}$=$\frac{1.8×1{0}^{6}J}{600s}$=3 000W
（3）該汽油機(jī)的效率為：
由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$得：
η=$\frac{W}{qm}$=$\frac{1.8×1{0}^{6}J}{4.6×1{0}^{7}J/kg×0.13kg}$≈30.1%
答：（1）高溫高壓氣體對(duì)活塞產(chǎn)生的壓力是4×10³N．
（2）該汽油機(jī)的功率是3×10³W．
（3）該汽油機(jī)的效率是30.1%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查壓力、功率的計(jì)算和效率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，還要注意單位的統(tǒng)一．