Question

3．如圖是某四沖程汽油機(jī)做功沖程的示意圖，活塞的橫截面積是28cm²．做功沖程中，燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓強(qiáng)是1.0×10⁶Pa，活塞移動(dòng)的距離是55mm，所用時(shí)間是0.015s．試求：
（1）做功沖程中，燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力是多少？
（2）做功沖程中，平均壓力做功的功率是多少？
（3）設(shè)做功沖程汽油完全燃燒，放出的熱量是616J，則該汽油機(jī)的效率是多少？

Answer 1

分析 （1）已知壓強(qiáng)和橫截面積求壓力，利用壓強(qiáng)的計(jì)算公式計(jì)算；
（2）先計(jì)算出壓力做的功，再利用功率的公式計(jì)算；
（3）已知原理做功和放出的總熱量，求效率，利用效率的公式計(jì)算．

解答 解：
（1）由p=$\frac{F}{S}$得，燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力：
F=pS=1.0×10⁶Pa×28×10^-4m²=2800N；
（2）一個(gè)做功沖程中，平均壓力做功：W=Fs=2800N×0.055m=154J；
做功沖程中，平均壓力做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{154J}{0.015s}$≈10266.7W；
（3）汽油機(jī)的效率：
η=$\frac{W}{Q}$×100%=$\frac{154J}{616J}$×100%=25%．
答：（1）做功沖程中，燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力是2800N；
（2）平均壓力做功的功率是10266.7W；
（3）該汽油機(jī)的效率是25%．

點(diǎn)評(píng) 本題設(shè)計(jì)的內(nèi)容有壓力、壓強(qiáng)、功、功率、效率等，公式多，要求學(xué)生要熟練的運(yùn)用公式計(jì)算；
計(jì)算過(guò)程注意單位換算，1cm²=10^-4m²；1mm=0.001m．