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）

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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．