Question

如图是某四冲程汽油机做功冲程的示意图，活塞的横截面积是35cm2．做功冲程中，燃气对活塞的平均压强是

如图是某四冲程汽油机做功冲程的示意图，活塞的横截面积是35cm2．做功冲程中，燃气对活塞的平均压强是1.0×106Pa，活塞移动的距离是60mm，所用时间是0.015s．试求：
（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，平均压力做功的功率是多少？
（3）设做功冲程汽油完全燃烧，放出的热量是840J，则该汽油机的效率是多少？

Answer 1

1)
S=35cm^2=3.5*10^-3m^2
F=PS=(1.0*10^6)*3.5*10^-3=3.5*10^3N
2)
L=60mm=6*10^-2m
功=FL=(3.5*10^3)*(6*10^-2)=210J
P=功/t=210J/0.015s=14kW
3)
汽油机的效率=210/840=0.25=25%

Answer 2

（1）已知压强和横截面积求压力，利用压强的计算公式计算；
F=ps=1.0×106Pa×35×10-4m2=3500N；
所以做功冲程中，燃气对活塞的平均压力是3500N；
（2）先计算出压力做的功，再利用功率的公式计算；
$p=\frac{W}{t}=\frac{FS}{t}=\frac{3500N×0.06m}{0.015S}=14000w$；
所以平均压力做功的功率是14000W；
（3）已知原理做功和放出的总热量，求效率，利用效率的公式计算．
$η=\frac{W}{Q}=\frac{210J}{840J}=25%$．
所以该汽油机的效率是25%．