Question

如圖為汽油機(jī)做功沖程的示意圖．若某型號(hào)單缸四沖程汽油機(jī)的活塞沖程長(zhǎng)度為L(zhǎng)=0.12m，某種工作狀態(tài)下做功沖程燃?xì)獾钠骄鶋毫�為F=3×10³N，活塞以1400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．求：
（1）汽油機(jī)在此工作狀態(tài)下，對(duì)外做的一次功的大小；
（2）汽油機(jī)在此工作狀態(tài)下，1min內(nèi)做功的功率；
（3）如果此工作狀態(tài)下每分鐘消耗20g汽油，那么汽油機(jī)把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率．（q_汽油=4.6×10⁷J/kg、不計(jì)摩擦，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

（1）汽油機(jī)對(duì)外做功一次所做的功：W₁=FS=3×10³N×0.12m=360J
（2）汽油機(jī)一分鐘做的功：W=

n

2

W₁=

1

2

×1400×360J=252000J
汽油機(jī)做功的功率：P=

W

t

=

252000J

60s

=4200W
（3）燃料燃燒一分鐘獲得的內(nèi)能：Q_放=mq=20×10^-3kg×4.6×10⁷J/kg=9.2×10⁵J
汽油機(jī)把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率：η=

W

Q放

×100%=

252000J

9.2×105J

×100%≈27%．
答：（1）汽油機(jī)在此工作狀態(tài)下，對(duì)外做的一次功的大小為360J；
（2）汽油機(jī)在此工作狀態(tài)下，1min內(nèi)做功的功率是4200W；
（3）汽油機(jī)把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為27%．