题文

汽油机是工农业生产中常用的热机．若某汽油机的效率是20%，飞轮转速是1200r/min，汽油的热值是4.6×107J/Kg，则在汽油机内完全燃烧2Kg的汽油能放热______J，这些热通过该汽油机转化的能对外做有用功为______J，该汽油机每秒钟内完成______个冲程，做功______次．

题型：填空题  难度：中档

答案

汽油完全燃烧时放出的热量是Q=mq=2kg×4.6×107J/kg=9.2×107J； 该汽油机转化的能对外做有用功为W有用=ηQ=20%×9.2×107J=1.84×107J； 某单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1200r/min=20r/s，也就是1s飞轮转动20r，飞轮转动20r，燃气对外做功10次，完成10个工作循环；完成40个冲程． 故答案为：完全燃烧；9.2×107；1.84×107；40；10．

据专家权威分析，试题“汽油机是工农业生产中常用的热机．若某汽油机的效率是20%，飞轮转..”主要考查你对  功的计算，有用功和额外功，内燃机的四个冲程  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

功的计算有用功和额外功内燃机的四个冲程

考点名称：功的计算

• 功的计算公式：
  功（W）等于力（F）跟物体在力的方向上通过的距离（s）的乘积。（功=力×距离），W=FS。
  
  单位：
  国际单位制中，力的单位是N，距离的单位是m，功的单位是N·m，它有一个专用名称叫做焦耳，简称焦，用符号J表示，1J=1N·m。

• 在利用该公式进行计算时的注意点：
  (1)力与物体移动的距离在方向上必须一致；
  
  (2)力与物体移动的距离必须对应于同一物体；
  
  (3)力与物体移动的距离必须对应于同一段时间。
  

考点名称：有用功和额外功

• 有用功，额外功与总功：
  

  名称	定义	符号	公式	实例
  有用功	使用机械做功时对人们有用的功	W有	W有=Gh	从井中打水时提水所做的功
  额外功	对人们没有用但又不得不做的功	W额	——	从井中打水时提水桶和绳子所做的功
  总功	有用功与额外功之和	W总	W总=W有+W额	从井中打水时手的拉力所做的功

• 区分有用功和额外功：
      区分有用功与额外功的关键是看我们需要达到什么做功目的。在同一做功过程中，目的不同，功的性质就不一样。例如：用桶将水从水井中提出来，提水是我们需要的，而提桶是不需要，但又不得不做的功，故克服水重做的是有用功，而克服桶重做的是额外功；如果是一只桶掉入水井里，我们要将桶从井中提出来，则克服桶重做的是有用功，而克服桶中可能带出来的水的重力所做的功就是额外功了。

•  计算有用功，额外功和总功的方法：
  1. 总功的计算：
  （1）定义法：W_总=Fs
  （2）总功等于有用功和额外功之和，即W_总=W_有用+W_额外
  （3）公式法：
  2. 有用功的计算方法：
  （1）定义法：W_有用=Gh
  （2）W有用=W_总-W_额外
  （3）公式法：
  3. 额外功的计算方法：
  （1）定义法：
  （2）W_额外=W_总-W_有用
  （3）公式法：

考点名称：内燃机的四个冲程

• 内燃机、冲程及工作循环
  1．内燃机：燃料在汽缸内燃烧的热机叫内燃机，内燃机分为汽油机和柴油机。它们的特点是让燃料存汽缸内燃烧，从而使燃烧更充分，热损失更小，热效率较高，内能利用率较大。
  
  2．冲程：活塞在汽缸内住复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。
  
  3．工作原理：四冲程内燃机的工作过程是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成的。四个冲程为一个工作循环，在一个工作循环中，活塞往复两次，曲轴转动两周，四个冲程中，只有做功冲程燃气对外做功，其他三个冲程靠飞轮的惯性完成。
  （1）吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入气缸；
  （2）压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩；
  （3）做功冲程：在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体。高温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功；
  （4）排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。（如下四个冲程的示意图） 。
  
  
  

•  汽油机的工作过程
  

  	进气阀开关	排气阀开关	活塞运动	曲轴运动	冲程作用	能量的转化
  吸气冲程	开	关	向下	半周	吸入汽油和空气的混合物	——
  压缩冲程	关	关	向上	半周	燃料混合物被压缩，温度升高，压强增大	机械能→内能
  做功冲程	关	关	向下	半周	燃烧产生的高温高压燃气推动活塞向下运动，通过连杆带动曲轴对外做功	内能→机械能
  排气冲程	关	开	向上	半周	排除废气	——
  说明	一个工作循环中，有两次内能与机械能的转化：压缩冲程机械能转化为内能，做功冲程内能转化为机械能

• 柴油机和汽油机的区别：