Question

1．一臺汽油機，飛輪每分鐘轉(zhuǎn)速為3600轉(zhuǎn)，該汽油機每秒鐘的工作循環(huán)30次，對外做功30次．若其效率為30%，消耗5kg的汽油轉(zhuǎn)化成的機械能是0.69×10⁸ J．（q_汽油=4.6×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）汽油機完成一個工作循環(huán)，經(jīng)過四個沖程，燃氣對外做功一次，活塞往復兩次，飛輪轉(zhuǎn)動兩周；完成4個沖程；
（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：
（1）如圖，進氣門關閉、排氣門打開，活塞上移，是排氣沖程；熱機是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的機器；
單缸四沖程汽油機的飛輪轉(zhuǎn)速是3600r/min=60r/s，也就是1s飛輪轉(zhuǎn)動60r，飛輪轉(zhuǎn)動60r，燃氣對外做功30次，完成30個工作循環(huán)；
（2）汽油完全燃燒時放出的熱量：
Q_放=mq=5kg×4.6×10⁷J/kg=2.3×10⁸J；
因為η=$\frac{{W}_{有用}}{Q}$
該汽油機轉(zhuǎn)化的能對外做有用功：
W_有用=ηQ=30%×2.3×10⁸J=0.69×10⁸J．
故答案為：30；30；0.69×10⁸．

點評 本題考查使用熱機有用功的計算，關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．