Question

5．某單缸四沖程汽油機的氣缸活塞面積為30cm²，一個沖程活塞在氣缸中移動的距離是50mm，滿負荷工作時做功沖程燃氣的平均壓強為9.0×10⁵Pa，飛輪1min轉動1800周，當汽油機滿負荷工作時（不計摩擦），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，根據p=$\frac{F}{S}$求出做功沖程中燃氣對活塞的平均壓力；
（2）知道活塞在氣缸中移動的距離，根據W=Fs求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1800周對外做功的次數，已經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）由p=$\frac{F}{S}$可得，燃氣對活塞的平均壓力：
F=pS=9.0×10⁵Pa×30×10^-4m²=2700N；
（2）一個做功沖程中燃氣對活塞做的功：
W=Fs=2700N×50×10^-3m=135J；
（3）因飛輪每轉兩圈對外做功一次，
所以，飛輪1min轉動1800周，做功900次，
則燃氣對活塞做的總功：
W_總=W×900=135J×900=121500J，
汽油機的功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{121500J}{60s}$=2025W．
答：（1）做功沖程中燃氣對活塞的平均壓力為2700N；
（2）一個做功沖程中燃氣對活塞做的功為135J；
（3）汽油機的功率為2025W．

點評 本題考查了壓強公式、做功公式、功率公式的應用，知道飛輪每轉兩圈對外做功一次是關鍵．