Question

13．一台单缸四冲程柴油机，每分钟转1800r，每一个工作循环燃气做的功为500J，柴油的热值为4.3×10⁷J/kg．问：
（1）此柴油机在1h内做了多少功？
（2）如果此柴油机的效率为30%，做这些功需要完全燃烧多少柴油？

Answer 1

分析 （1）已知四冲程柴油机，每分钟转1800r，根据每四冲程为一个工作循环，每一个工作循环为两转，求得该柴油机每分钟的工作循环，然后可求得此柴油机在1h内做了多少功；
（2）由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%可得总功W_总，此时W_总=Q，由Q=mq可求得柴油的质量．

解答 解：（1）由于每四冲程为一个工作循环，每一个工作循环为两转，
所以，该柴油机每分钟有$\frac{1800}{2}$=900个工作循环，
此柴油机在1h内做功：W=500J×900×60min=2.7×10⁷J，
（2）由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%可得，
W_总=$\frac{W}{30%}$=$\frac{2.7×1{0}^{7}J}{30%}$=9×10⁷J，
此时W_总=Q，由Q=mq可得，
m=$\frac{{W}_{总}}{q}$=$\frac{9×1{0}^{7}J}{4.3×1{0}^{7}J/kg}$≈2.1kg．
答：（1）此柴油机在1h内做了2.7×10⁷J功；
（2）如果此柴油机的效率为30%，做这些功需要完全燃烧2.1kg柴油．

点评 本题考查了学生对内燃机的四冲程的能量转化情况以及效率公式、燃料完全燃烧放出热量公式的掌握和运用，要灵活运用公式，属于基础题目．