Question

8．一台四冲程汽油机，已知其飞轮的转速为1200r/min，则该汽油机每秒内做功的次数是10次，完成40个冲程数，在做功冲程中，它把燃料燃烧放出的内能部分转化为机械能，当完全燃烧1kg汽油，则能够获得4.6×10⁷J的内能，用来做有用功的能量为1.38×10⁷J（汽油的热值为4.6×10⁷J/kg，效率为30%）．

Answer 1

分析 （1）在四冲程内燃机的一个工作循环中，完成4个冲程，并对外做功1次，曲轴和飞轮转2圈；
（2）根据质量和热值计算完全燃烧燃料放出的热量；还知道汽油机的效率；可求做的有用功．

解答 解：一台单缸四冲程柴油机的飞轮转速为1200r/min，说明1min曲轴（飞轮）转1200r；
则每秒钟，曲轴（飞轮）转$\frac{1}{60}$×1200r=20转，完成$\frac{20}{2}$=10个工作循环，做功10次，完成40个冲程．
在做功冲程中，它通过燃料燃烧，把燃料的化学能转化为内，把部分内能转化为机械能；
汽油完全燃烧时放出的热量：Q_放=mq=1kg×4.6×10⁷J/kg=4.6×10⁷J；
由η=$\frac{{W}_{有用}}{{Q}_{放}}$得，
该汽油机转化的能对外做有用功：
W_有用=ηQ=30%×4.6×10⁷J=1.38×10⁷J．
故答案为：10；40；内能；4.6×10⁷；1.38×10⁷．

点评 本题考查使用热机有用功的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是明白内燃机一个工作循环，经历四个冲程，燃气对外做功一次，活塞往返两次，曲轴转动两周．