Question

14．某一台单缸四冲程汽油机的转速是1800转/分，做功冲程一次做功1500J，则这台汽油机的功率是22.5kW，若某次工作1min消耗汽油的质量是0.1kg，这台汽油机的效率大约是29.3%．（精确到0.1%，汽油的热值是4.6×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）热机完成一个工作循环，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2周，根据这个比例关系可以求出活塞所做的功，然后利用P=$\frac{W}{t}$求出功率．
（2）根据Q=mq求出汽油完全燃烧放出的热量，汽油机做的总功就等于0.1kg汽油完全燃烧放出的热量，再根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$计算汽油机的效率．

解答 解：（1）汽油机飞轮转速是1800r/min，每分钟飞轮转动1800圈，完成900个工作循环，对外做功900次．
做功冲程工作时，推动活塞一次做功1500J，
1min做功W=1500J×900=1.35×10⁶J，
这台汽油机的功率为：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1.35×1{0}^{6}J}{60s}$=2.25×10⁴W=22.5kW．
（2）汽油机做的总功就等于汽油完全燃烧时放出的热量：
W_总=Q_放=mq=0.1kg×4.6×10⁷J/kg=4.6×10⁶J；
故汽油机的效率为：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1.35×1{0}^{6}J}{4.6×1{0}^{6}J}$×100%≈29.3%．
故答案为：22.5；29.3%．

点评 此题主要考查的是学生对功率、热值和热机效率计算公式的理解和掌握，解决此题要知道在四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次，记住相关数据是解题的关键．