Question

5．某四冲程内燃机，飞轮转速为300转/分钟，活塞面积为120cm²，行程L是0.3米，假如做功冲程中燃起的平均压强是5×10⁵Pa，求
①做功冲程中燃气对活塞的平均压力；
②一个做功冲程中燃气对活塞做的功；
③内燃机的功率是多少？

Answer 1

分析 （1）根据p=$\frac{F}{S}$求出气体对活塞的压力；
（2）根据W=Fs求出气体一次膨胀对活塞做的功；
（3）根据P=$\frac{W}{t}$求出功率．

解答 解：
（1）活塞的面积S=120cm²=0.012m²，
由p=$\frac{F}{S}$得：
做功冲程中燃气对活塞的平均压力：
F=pS=5×10⁵Pa×0.012m²=6000N；
（2）气体每次膨胀对活塞做功：
W′=Fs=6000N×0.3m=1800J，
（3）300r/min表示每分钟曲轴转动300转，每两转对外做功一次，所以每分钟做功150次，
汽油机每分钟做的功：
W=150W′=150×1800J=2.7×10⁵J；
汽油机的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{2.7×1{0}^{5}J}{60s}$=4500W．
答：
（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力6000N；
（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功1800J；
（3）汽油机的功率4500W．

点评 本题综合考查了压强的计算、功的计算、功率的计算，知识点多，属于难题．