Question

某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm²，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×10⁵Pa，飞轮lmin转动1800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），求：

（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力；

（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功；

（3）汽油机的功率．

Answer

（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力为2700N．

（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功为135J．

（3）汽油机的功率为2025W．

【解析】

试题分析：（1）知道燃气的平均压强和活塞的面积，可利用公式F=PS计算出平均压力的大小．

（2）知道活塞在气缸中移动的距离，可利用公式W=FS计算出一个做功冲程燃气对活塞做的功．

（3）飞轮（曲轴）每转两圈对外做功一次，计算出飞轮转动1800周对外做功的次数，已经计算出一个做功冲程燃气对活塞做的功，从而可以计算出燃气对活塞做的总功，又知道做功的时间，可利用公式P=计算出汽油机的功率．

【解析】
（1）∵P=9.0×105Pa，S=30cm2=30×10﹣4m2，

∴燃气对活塞的平均压力为：F=PS=9.0×105Pa×30×10﹣4m2=2700N．

（2）∵S=50mm=0.05m，

∴一个做功冲程中燃气对活塞做的功：W=FS=2700N×0.05m=135J．

（3）飞轮每转两圈对外做功一次，所以飞轮转动1800周，要对外做功900次，

∴燃气对活塞做的总功为：W总=W×900=135J×900=121500J，

而t=1min=60s，

∴汽油机的功率为：P===2025W．

答：（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力为2700N．

（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功为135J．

（3）汽油机的功率为2025W．

【点评】此题考查热机中压力、功、功率的计算，关键是对公式和公式变形的理解和应用．在计算过程中要注意单位的换算，1cm2=10﹣4m2；1mm=0.001m