Question

2．某單缸四沖程汽油機的汽缸活塞面積是50cm²，一個沖程活塞在汽缸中移動的距離是10cm，在做功沖程中，燃氣的平均壓強是8×10⁵Pa，飛輪轉速為2400r/min，求：
（1）做功沖程中燃氣對活塞的平均壓力；
（2）一個做功沖程中燃氣對活塞做的功；
（3）汽油機的功率．

Answer 1

分析 （1）知道燃氣的平均壓強和活塞的面積，可利用公式F=pS計算出平均壓力的大��；
（2）知道活塞在氣缸中移動的距離，可利用公式W=Fs計算出一個做功沖程燃氣對活塞做的功；
（3）飛輪（曲軸）每轉兩圈對外做功一次，計算出飛輪轉動2400圈對外做功的次數(shù)，已經(jīng)計算出一個做功沖程燃氣對活塞做的功，從而可以計算出燃氣對活塞做的總功，又知道做功的時間，可利用公式P=$\frac{W}{t}$計算出汽油機的功率．

解答 解：
（1）根據(jù)p=$\frac{F}{S}$可得，
做功沖程中燃氣對活塞的平均壓力為：F=pS=8.0×l0⁵Pa×5×10^-3m²=4000N；
（2）因為s=10cm=0.1m，所以一個做功沖程中燃氣對活塞做的功：W=Fs=4000N×0.1m=400J；
（3）飛輪每轉兩圈對外做功一次，所以飛輪轉動2400周，要對外做功1200次，則燃氣對活塞做的總功為：W_總=1200W=1200×400J=480000J，
而t=1min=60s，故汽油機的功率為：P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{480000J}{60s}$=6000W．
答：（1）做功沖程中燃氣對活塞的平均壓力為4000N；
（2）一個做功沖程中燃氣對活塞做的功為400J；
（3）汽油機的功率為6000W．

點評 此題考查熱機中壓力、功、功率的計算，關鍵是對公式和公式變形的理解和應用．在計算過程中要注意單位的換算．