解题思路:(1)发动机在做功冲程里,高温、高压的燃气膨胀推动活塞做功,将燃气的内能转化为机械能.
(2)①知道发动机的输出功率,利用功率公式
P=
W
t
计算发动机在1s内做功;知道四个缸总排量,可以求单缸排量;
②已求出发动机1s内做功多少,因为有四个缸同时工作,所以可以求出每个缸1s内做功多少,又知道转速(每分钟曲轴或飞轮所转的周数)为6000r/min,而四冲程内燃机每个工作循环曲轴转两周、做功一次,可知1min内做功3000次,得出1s内做功50次,可以求每个做功冲程里发动机做功多少.
(3)上面求出了在每个做功冲程里,燃气对活塞所做的功的大小,又知道单缸排量v,利用W=pv求燃气对活塞的压强.
(4)在做功冲程里,求出了燃气对活塞的压强,知道活塞的面积,利用
p=
F
s
求活塞受到的压力,又知道活塞移动的距离(冲程长),利用功的公式W=Fs求每个做功冲程燃气做功.
(1)在做功冲程里,高温、高压的燃气膨胀做功,将内能转化为机械能;
(2)①∵P=
W
t,
∴发动机在1s内做功:
W=Pt=120×103W×1s=1.2×105J,
∵四缸总排量为2.0L,
单缸排量:
v=[1/4]×2.0L=0.5L,
②∵发动机在1s内做功1.2×105J,
发动机有四个缸同时工作,
∴每个缸1s内做功:
W=[1/4]×1.2×105J=3×104J,
又∵转速为6000r/min,四冲程内燃机每个工作循环曲轴转两周、做功一次,
∴1s内做功50次,
每个做功冲程做功:
W′=[1/50]×3×104J=600J.
(3)∵W′=pv,v=0.5L=0.5×10-3m3,
∴燃气对活塞的压强:
p=
W′
v=
600J
0.5×10−3m3=1.2×106Pa;
(4)∵p=
F
s,
∴活塞受到的压力:
F=ps,
∵在做功冲程,活塞移动的距离为l,发动机的单缸排量v=sl,
∴燃气对活塞所做的功:
W=Fl=psl=pv.
故答案为:(1)内,机械;
(2)①1.2×105,0.5,②600;
(3)1.2×106;
(4)ps,psl,sl.
点评:
本题考点: 功的计算;压强的大小及其计算;内燃机的四个冲程;有关热机的计算.
考点点评: 本题综合考查了功的计算、功率的计算、压强的计算,计算到每一个冲程,繁杂,需要细心,属于难题.