一台单缸四冲程汽油机，气缸直径为20cm，活塞冲程长为30cm，做功冲程燃气的平均压强是5×105pa，飞轮转速是360r/min．（1）求该汽油机的输出功率；（2）如果该汽油机每分钟消耗汽油70g，求

Question

一台单缸四冲程汽油机，气缸直径为20cm，活塞冲程长为30cm，做功冲程燃气的平均压强是5×10⁵pa，飞轮转速是360r/min．
（1）求该汽油机的输出功率；
（2）如果该汽油机每分钟消耗汽油70g，求它的效率．（汽油的热值为4.6×10⁷J/kg）

Answer 1

（1）p=9.0×l0⁵Pa，S=πr²=3.14×（10cm）²=0.0314m²，
∵p=(F)/(S)
∴燃气对活塞的平均压力为：F=pS=5.0×lO⁵Pa×0.0314m²=15700N．
∵s=30mm=0.03m，
∴一个做功冲程中燃气对活塞做的功：W=Fs=15700N×0.3m=4710J．
飞轮每转两圈对外做功一次，所以飞轮转动360周，要对外做功180次，
∴燃气对活塞做的总功为：W总=W×180=4710J×180=847800J，
而t=1min=60s，
∴汽油机的功率为：P=(W总)/(t)=(847800J)/(60s)=14130W．
（2）据题目可知，W_总=Pt=14130W×60s=847800J；
Q_总=mq=0.07kg×4.6×10⁷J/kg=3220000J；
故η=(W总)/(Q)=(847800J)/(3220000J)≈26.3%；
答：（1）汽油机的输出功率14130W；（2）如果该汽油机每分钟消耗汽油70g，它的效率26.3%；