Question

一臺(tái)四缸四沖程的汽油內(nèi)燃機(jī)的活塞面積是300cm²，活塞沖程為30.0cm，在做功沖程中，活塞所受燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)是4.5×10⁵Pa．機(jī)軸的轉(zhuǎn)速是300r/min，汽油的熱值4.6×10⁷/kg，如果這臺(tái)汽油內(nèi)燃機(jī)工作一小時(shí)需要用掉10.6kg的汽油，則它的效率是

29.9%

．

Answer 1

分析：熱機(jī)工作時(shí)的壓力和燃?xì)獾膲簭?qiáng)和活塞的面積有關(guān)，做功的多少和燃?xì)獾钠骄鶋毫�和做功的距離有關(guān)，計(jì)算功率要在對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)計(jì)算做功的多少，計(jì)算效率也應(yīng)是在對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)燃料完全燃燒放出的熱量和做的功．

解答：解：（1）燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力：F=pS=4.5×lO⁵Pa×300×10^-4m²=1.35×10⁴N；
（2）一個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞做的功：W=Fs=1.35×104^N×30×10^-2m×4=16200J；
（3）曲軸每轉(zhuǎn)兩圈對(duì)外做功一次，所以lmin轉(zhuǎn)動(dòng)300周，做功150次，所以每小時(shí)做功：
W=16200J×150×60=1.458×10⁸J
（4）該汽油機(jī)1小時(shí)消耗汽油放出的熱量為Q=mq=10.6kg×4.6×10⁷J/kg=4.876×10⁸J
效率：η=

W

Q

×100%=

1.458×108J

4.876×108J

×100%≈29.9%．
故答案為：29.9%．

點(diǎn)評(píng)：此題考查熱機(jī)中壓力、功效率的計(jì)算．在計(jì)算功率和效率時(shí)要注意對(duì)應(yīng)關(guān)系，根據(jù)給出的條件判斷出汽油機(jī)做的功是關(guān)鍵，注意：
1、每轉(zhuǎn)兩周做功一次；
2、為四沖程汽油機(jī)．