Question

9．單缸柴油機(jī)轉(zhuǎn)速為600r/min，活塞面積為120cm²，每一沖程移動(dòng)距離30cm，在做功沖程中燃?xì)鈱�活塞的平均壓�?qiáng)是5×10⁵Pa，求這臺(tái)柴油機(jī)的輸出功率．如果每小時(shí)要消耗柴油2.3kg，這臺(tái)柴油機(jī)的效率是多少？（柴油的熱值是3.3×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 熱機(jī)工作時(shí)的壓力和燃?xì)獾膲簭?qiáng)和活塞的面積有關(guān)，做功的多少和燃?xì)獾钠骄鶋毫�和做功的距離有關(guān)，計(jì)算功率要在對應(yīng)的時(shí)間內(nèi)計(jì)算做功的多少，計(jì)算效率也應(yīng)是在對應(yīng)的時(shí)間內(nèi)燃料完全燃燒放出的熱量和做的功．

解答 解：（1）燃?xì)鈱�活塞的平均壓力：F=pS=5×1O⁵Pa×120×10^-4m²=6000N；
（2）一個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱�活塞做的功：W=Fs=6000N×30×10^-2m=1800J；
（3）曲軸每轉(zhuǎn)兩圈對外做功一次，所以1min轉(zhuǎn)動(dòng)600周，做功300次，所以每小時(shí)做功：
W=1800J×300×60=3.24×10⁷J；
（4）該柴油機(jī)1小時(shí)消耗柴油放出的熱量：
Q=mq_柴油=2.3kg×3.3×10⁷J/kg=7.59×10⁷J
柴油機(jī)的效率：
η=$\frac{W}{Q}$×100%=$\frac{3.24×1{0}^{7}J}{7.59×1{0}^{7}J}$×100%≈43%．
答：這臺(tái)柴油機(jī)的效率約為43%．

點(diǎn)評 此題考查熱機(jī)中壓力、功效率的計(jì)算．在計(jì)算功率和效率時(shí)要注意對應(yīng)關(guān)系，根據(jù)給出的條件判斷出柴油機(jī)做的功是關(guān)鍵，注意：1、每轉(zhuǎn)兩周做功一次；2、為四沖程柴油機(jī)．