Question

5．某四沖程內燃機，飛輪轉速為300轉/分鐘，活塞面積為120cm²，行程L是0.3米，假如做功沖程中燃起的平均壓強是5×10⁵Pa，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內燃機的功率是多少？

Answer 1

分析 （1）根據p=$\frac{F}{S}$求出氣體對活塞的壓力；
（2）根據W=Fs求出氣體一次膨脹對活塞做的功；
（3）根據P=$\frac{W}{t}$求出功率．

解答 解：
（1）活塞的面積S=120cm²=0.012m²，
由p=$\frac{F}{S}$得：
做功沖程中燃氣對活塞的平均壓力：
F=pS=5×10⁵Pa×0.012m²=6000N；
（2）氣體每次膨脹對活塞做功：
W′=Fs=6000N×0.3m=1800J，
（3）300r/min表示每分鐘曲軸轉動300轉，每兩轉對外做功一次，所以每分鐘做功150次，
汽油機每分鐘做的功：
W=150W′=150×1800J=2.7×10⁵J；
汽油機的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{2.7×1{0}^{5}J}{60s}$=4500W．
答：
（1）做功沖程中燃氣對活塞的平均壓力6000N；
（2）一個做功沖程中燃氣對活塞做的功1800J；
（3）汽油機的功率4500W．

點評 本題綜合考查了壓強的計算、功的計算、功率的計算，知識點多，屬于難題．