Question

某型号单缸四冲程汽油机的活塞直径为60mm（面积近似取S=3.0×10^-3-m²），活塞冲程长度为L=0.06m，某种工作状态下做功冲程燃气的平均压强为p=1.0×10⁶pa，活塞以n=1380次/分钟作往复运动，汽油机往复运动两次，对外做功一次．汽油机在此工作状态下的功率是    w，如果此工作状态下每分钟消耗20g汽油，那么汽油机把内能转化为机械能的效率是    （q_汽=4.6×107J/kg、不计摩擦）．

Answer 1

【答案】分析：（1）要求汽油机的功率，用汽油机一分钟做的功除以时间，活塞一分钟往复运动1380次，活塞往复运动两次，对外做功一次，求出一分钟对外做功的次数．
活塞做功一次可以做多少功呢？活塞是靠高温高压的燃气做功的，功就等于燃气对活塞的压力和活塞冲程长度的乘积，求出做功一次所做的功乘以次数，就是一分钟做的功，再除以时间就是功率．
（2）求出燃料燃烧时得到的内能，用Q_放=mq得出，再求出每分钟转化的机械能即一分钟做的功，用机械能除以内能得出效率．
解答：解：汽油机对外做功一次所做的功：W₁=FS=1.0×10⁶pa×3.0×10^-3m²×0.06m=180J
汽油机一分钟做的功：
汽油机做功的功率：
燃料燃烧一分钟获得的内能：Q_放=mq=20×10^-3kg×4.6×10⁷J/kg=9.2×10⁵J
汽油机把内能转化为机械能的效率：η=%
故答案为：2070；13.5%
点评：此题是一道学科综合题，考查了功、功率、效率的计算，但我们只要认真分析，一步一步来就一定可以得出正确的结果．