Question

【题目】汽油发动机每一个工作循环活塞经历四个冲程，带动曲轴转动两圈。一台汽油机，活塞面积是50cm2，活塞行程是25cm，做功冲程燃气产生的平均压强为8×105Pa，若飞轮的转速是2000转/分钟，效率为30%，求：

(1)做功冲程中，燃气对活塞的平均压力是多少？

(2)做功冲程中，平均压力做多少功？

(3)汽油机在1小时内要消耗多少千克的汽油？（汽油的热值为4.6×107J/kg）

Answer 1

【答案】(1)4000N；(2)1000J；(3)4.35kg

【解析】

(1)由p=可得，燃气对活塞的平均压力

F=pS=8105Pa5010-4m2=4000N

燃气对活塞的平均压力是4000N。

(2)做功冲程中，平均压力做的功

W=Fs=4000N2510-2m=1000J

做功冲程中，平均压力做1000J的功。

(3)因飞轮的转速是2000r/min，即飞轮1min转2000r，对外做功1000次，所以1小时内汽油机对外做功

601000=60000次

汽油机在1小时内做的总功

W总=600001000J=6×107J

由η=可得，汽油完全燃烧放出的总能量

Q放===2×108J

由Q放=mq得，完全燃烧汽油的质量

m==≈4.35kg

汽油机在1小时内要消耗4.35 kg的汽油。

答：(1)做功冲程中，燃气对活塞的平均压力是4000N；

(2)做功冲程中，平均压力做了1000J的功；

(3)汽油机在1小时内要消耗4.35kg的汽油。