Question

8．一臺四沖程汽油機，已知其飛輪的轉(zhuǎn)速為1200r/min，則該汽油機每秒內(nèi)做功的次數(shù)是10次，完成40個沖程數(shù)，在做功沖程中，它把燃料燃燒放出的內(nèi)能部分轉(zhuǎn)化為機械能，當完全燃燒1kg汽油，則能夠獲得4.6×10⁷J的內(nèi)能，用來做有用功的能量為1.38×10⁷J（汽油的熱值為4.6×10⁷J/kg，效率為30%）．

Answer 1

分析 （1）在四沖程內(nèi)燃機的一個工作循環(huán)中，完成4個沖程，并對外做功1次，曲軸和飛輪轉(zhuǎn)2圈；
（2）根據(jù)質(zhì)量和熱值計算完全燃燒燃料放出的熱量；還知道汽油機的效率；可求做的有用功．

解答 解：一臺單缸四沖程柴油機的飛輪轉(zhuǎn)速為1200r/min，說明1min曲軸（飛輪）轉(zhuǎn)1200r；
則每秒鐘，曲軸（飛輪）轉(zhuǎn)$\frac{1}{60}$×1200r=20轉(zhuǎn)，完成$\frac{20}{2}$=10個工作循環(huán)，做功10次，完成40個沖程．
在做功沖程中，它通過燃料燃燒，把燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)，把部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；
汽油完全燃燒時放出的熱量：Q_放=mq=1kg×4.6×10⁷J/kg=4.6×10⁷J；
由η=$\frac{{W}_{有用}}{{Q}_{放}}$得，
該汽油機轉(zhuǎn)化的能對外做有用功：
W_有用=ηQ=30%×4.6×10⁷J=1.38×10⁷J．
故答案為：10；40；內(nèi)能；4.6×10⁷；1.38×10⁷．

點評 本題考查使用熱機有用功的計算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運用，難點是明白內(nèi)燃機一個工作循環(huán)，經(jīng)歷四個沖程，燃氣對外做功一次，活塞往返兩次，曲軸轉(zhuǎn)動兩周．