Question

3．如图是某四冲程汽油机做功冲程的示意图，活塞的横截面积是28cm²．做功冲程中，燃气对活塞的平均压强是1.0×10⁶Pa，活塞移动的距离是55mm，所用时间是0.015s．试求：
（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，平均压力做功的功率是多少？
（3）设做功冲程汽油完全燃烧，放出的热量是616J，则该汽油机的效率是多少？

Answer 1

分析 （1）已知压强和横截面积求压力，利用压强的计算公式计算；
（2）先计算出压力做的功，再利用功率的公式计算；
（3）已知原理做功和放出的总热量，求效率，利用效率的公式计算．

解答 解：
（1）由p=$\frac{F}{S}$得，燃气对活塞的平均压力：
F=pS=1.0×10⁶Pa×28×10^-4m²=2800N；
（2）一个做功冲程中，平均压力做功：W=Fs=2800N×0.055m=154J；
做功冲程中，平均压力做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{154J}{0.015s}$≈10266.7W；
（3）汽油机的效率：
η=$\frac{W}{Q}$×100%=$\frac{154J}{616J}$×100%=25%．
答：（1）做功冲程中，燃气对活塞的平均压力是2800N；
（2）平均压力做功的功率是10266.7W；
（3）该汽油机的效率是25%．

点评 本题设计的内容有压力、压强、功、功率、效率等，公式多，要求学生要熟练的运用公式计算；
计算过程注意单位换算，1cm²=10^-4m²；1mm=0.001m．