Question

11．汽油機(jī)是熱機(jī)中的一種，如圖所示是汽油機(jī)的做功沖程，此過(guò)程是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．某汽油機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速是2400r/min，該汽油機(jī)每10秒完成800個(gè)沖程．對(duì)外做功200次．若該汽油機(jī)的效率是20%，在汽油機(jī)內(nèi)完全燃燒2kg汽油時(shí)這些熱量通過(guò)汽油機(jī)的轉(zhuǎn)化，能對(duì)外做2×10⁶J的有用功（汽油的熱值為5×10⁷J/kg）．

Answer 1

分析 （1）判斷沖程可以看氣閥門的開(kāi)關(guān)情況和活塞運(yùn)動(dòng)情況，結(jié)合規(guī)律總結(jié)進(jìn)行判斷內(nèi)燃機(jī)的沖程；
（2）四沖程內(nèi)燃機(jī)曲軸轉(zhuǎn)一圈，完成2個(gè)沖程，活塞往復(fù)1次，1個(gè)工作循環(huán)中包括4個(gè)沖程并對(duì)外做功1次；
（3）利用熱量公式Q=mq求解放出的熱量；根據(jù)η=$\frac{W}{Q}$求出有用功．

解答 解：
（1）圖中的氣門閉合、火花塞點(diǎn)火，活塞下行，所以是做功沖程；做功沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；
（2）四沖程汽油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)飛輪轉(zhuǎn)2圈，完成四個(gè)工作沖程，做功1次，活塞往復(fù)2次，某汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速為2400r/min，1min內(nèi)飛輪轉(zhuǎn)2400圈，所以10s內(nèi)，飛輪轉(zhuǎn)400圈，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)800次，共200個(gè)工作循環(huán)，400個(gè)沖程，做功200次；
（3）汽油完全燃燒放出的熱量：Q=mq=5×10⁷J/kg×2kg=1.0×10⁸J；
根據(jù)η=$\frac{W}{Q}$可知，對(duì)外做的有用功：W=Qη=1.0×10⁸J×20%=2×10⁶J．
故答案為：做功；機(jī)械；800；200；2×10⁶．

點(diǎn)評(píng) 解決此題要結(jié)合內(nèi)燃機(jī)的做功沖程特點(diǎn)及熱量、熱機(jī)效率的計(jì)算公式進(jìn)行分析求解．