Question

8．一臺四沖程汽油機，已知其飛輪的轉速為1200r/min，則該汽油機每秒內做功的次數是10次，完成40個沖程數，在做功沖程中，它把燃料燃燒放出的內能部分轉化為機械能，當完全燃燒1kg汽油，則能夠獲得4.6×10⁷J的內能，用來做有用功的能量為1.38×10⁷J（汽油的熱值為4.6×10⁷J/kg，效率為30%）．

Answer 1

分析 （1）在四沖程內燃機的一個工作循環中，完成4個沖程，并對外做功1次，曲軸和飛輪轉2圈；
（2）根據質量和熱值計算完全燃燒燃料放出的熱量；還知道汽油機的效率；可求做的有用功．

解答 解：一臺單缸四沖程柴油機的飛輪轉速為1200r/min，說明1min曲軸（飛輪）轉1200r；
則每秒鐘，曲軸（飛輪）轉$\frac{1}{60}$×1200r=20轉，完成$\frac{20}{2}$=10個工作循環，做功10次，完成40個沖程．
在做功沖程中，它通過燃料燃燒，把燃料的化學能轉化為內，把部分內能轉化為機械能；
汽油完全燃燒時放出的熱量：Q_放=mq=1kg×4.6×10⁷J/kg=4.6×10⁷J；
由η=$\frac{{W}_{有用}}{{Q}_{放}}$得，
該汽油機轉化的能對外做有用功：
W_有用=ηQ=30%×4.6×10⁷J=1.38×10⁷J．
故答案為：10；40；內能；4.6×10⁷；1.38×10⁷．

點評 本題考查使用熱機有用功的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，難點是明白內燃機一個工作循環，經歷四個沖程，燃氣對外做功一次，活塞往返兩次，曲軸轉動兩周．