Question

12．圖為汽油機(jī)做功沖程的示意圖，這個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)了內(nèi)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．若某型號(hào)單缸四沖程汽油機(jī)的活塞直徑為60mm（面積近似取S=3.0×10^-3m²），活塞沖程長(zhǎng)度為L(zhǎng)=6cm，某種工作狀態(tài)下做功沖程燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)為p=1.0×10⁶Pa，活塞以n=1380次/分鐘作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，汽油機(jī)往復(fù)運(yùn)動(dòng)兩次，對(duì)外做功一次．該汽油機(jī)在此工作狀態(tài)下的功率是2070W．

Answer 1

分析 （1）在做功沖程中，燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而內(nèi)能又轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，帶動(dòng)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)做功；
（2）首先根據(jù)壓強(qiáng)與受力面積求出活塞的推力F，再求活塞壓縮一次燃?xì)馑�的做功W，根據(jù)活塞每分鐘往復(fù)運(yùn)動(dòng)的次數(shù)求出對(duì)外做的總功，結(jié)合時(shí)間求出功率．

解答 解：
（1）在汽油機(jī)工作的四個(gè)沖程中，只有做功沖程是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，其它沖程都是靠飛輪的慣性完成；
（2）根據(jù)p=$\frac{F}{S}$可知，燃?xì)鈱?duì)活塞的壓力：F=pS=1.0×10⁶Pa×3.0×10^-3m²=3000N，
汽油機(jī)對(duì)外做功一次所做的功：W₁=FL=3000N×0.06m=180J；
汽油機(jī)一分鐘做的功：W=$\frac{n}{2}$W₁=$\frac{1380}{2}$×180J=1.242×10⁵J，
汽油機(jī)做功的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1.242×1{0}^{5}J}{60s}$=2070W．
故答案為：內(nèi)；2070W．

點(diǎn)評(píng) 此題是一道學(xué)科綜合題，考查了內(nèi)燃機(jī)的做功沖程能的轉(zhuǎn)化、功、功率的計(jì)算，但我們只要認(rèn)真分析，一步一步來(lái)就一定可以得出正確的結(jié)果．