Question

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35cm2．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60mm，所用時(shí)問(wèn)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，汽油機(jī)的效率是25%，則做功沖程汽油完全燃燒放出的熱量是多少？

Answer 1

分析：（1）已知壓強(qiáng)和橫截面積，應(yīng)用壓強(qiáng)公式的變形公式可以求出壓力；
（2）先計(jì)算出壓力做的功，再利用功率的公式計(jì)算；
（3）已知效率與壓力做的功，由效率公式的變形公式可以求出汽油完全燃燒放出的熱量．

解答：解：（1）∵p=

F

S

，
∴燃?xì)鈱?duì)活塞的壓力：
F=ps=1.0×10⁶Pa×35×10^-4m²=3500N；
（2）壓力做功的功率：
P=

W

t

=

Fs

t

=

3500N×0.06m

0.015s

=1.4×10⁴W；
（3）做功沖程汽油機(jī)做的功：
W=Fs=3500N×0.06m=210J，
∵η=

W

Q

，
∴汽油完全燃燒釋放的熱量：
Q=

W

η

=

210J

25%

=840J．
答：（1）做功沖程中，燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力是3500N；
（2）平均壓力做功的功率是1.4×10⁴W；
（3）做功沖程汽油完全燃燒放出的熱量是840J．

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．