Question

14．一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为3600转/分，该柴油机活塞1s完成120个冲程，对外做功30次．在这个对外做功的冲程中内能转化为机械能；若其效率为40%，消耗5kg的柴油转化成的机械能是8.6×10⁷J．（q_柴油=4.3×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）汽油机的一个工作循环由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程组成．在一个工作循环中曲轴转2圈，飞轮转2周，做功一次；
（2）在一个工作循环中曲轴转2圈，飞轮转2周，做功一次；
（3）根据Q_放=mq求出柴油完全燃烧释放的热量，根据效率公式求出柴油转化成的机械能．

解答 解：（1）飞轮转速是3600r/min=60r/s，表示每秒飞轮转动60圈，要经过120个冲程，对外做功30次；
（2）热机是先把燃料的化学能转化为内能，然后通过做功冲程把内能转化为机械能；
（3）5kg柴油完全燃烧释放的热量：
Q_放=mq=5kg×4.3×10⁷J/kg=2.15×10⁸J，
由η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$×100%可得，柴油转化成的机械能：
W=Q_放η=2.15×10⁸J×40%=8.6×10⁷J．
故答案为：120；30；内能；机械能；8.6×10⁷．

点评 本题考查了热量冲程的判断和能量的转化、转速的理解以及效率的计算，是一道热机综合题，是一道好题．