汽油发动机每一个工作循环活塞经历四个冲程,带动曲轴转动两圈.一台汽油机,活塞面积是50cm2,活塞行程是25cm,做功冲程燃气产生的平均压强为8×105Pa,若飞轮的转速是2000转/分钟,效率

汽油发动机每一个工作循环活塞经历四个冲程,带动曲轴转动两圈.一台汽油机,活塞面积是50cm2,活塞行程是25cm,做功冲程燃气产生的平均压强为8×105Pa,若飞轮的转速是2000转/分钟,效率

问题描述:

汽油发动机每一个工作循环活塞经历四个冲程,带动曲轴转动两圈.一台汽油机,活塞面积是50cm2,活塞行程是25cm,做功冲程燃气产生的平均压强为8×105Pa,若飞轮的转速是2000转/分钟,效率为30%,求:
(1)做功冲程中,燃气对活塞的平均压力是多少?
(2)做功冲程中,平均压力做多少功?
(3)汽油机在1小时内要消耗多少在汽油?(汽油的热值为4.6×107J/kg)

最佳答案:

(1)由p=

F
S
可得,燃气对活塞的平均压力:
F=pS=8×105Pa×50×10-4m2=4000N;
(2)做功冲程中,平均压力做的功:
W=Fs=4000N×25×10-2m=1000J;
(3)因飞轮的转速是2000r/min,即飞轮1min转2000r,对外做功1000次,
所以,1小时内汽油机对外做功60×1000=60000次,
汽油机在1小时内做的总功:
W总=60000×1000J=6×107J,
由η=
W
Q放
可得,汽油完全燃烧放出的总能量:
Q放=
W总
η
=
6×107J
30%
=2×108J,
由Q放=mq得,完全燃烧汽油的质量:
m=
Q放
q
=
2×108J
4.6×107J/kg
≈4.35kg.
答:(1)做功冲程中,燃气对活塞的平均压力是4000N;
(2)做功冲程中,平均压力做了1000J的功;
(3)汽油机在1小时内要消耗4.35kg的汽油.
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