Question

【題目】某單缸四沖程汽油機的氣缸活塞面積為30cm2 ， 一個沖程活塞在氣缸中移動的距離是50mm，滿負荷工作時做功沖程燃氣的平均壓強為9.0×l05Pa，求：

（1）做功沖程中燃氣對活塞的平均壓力．

（2）一個做功沖程中燃氣對活塞做的功．

（3）若燃氣對活塞的平均壓強為 p，設活塞的面積為S，沖程長為L，如圖所示，而V=SL，請推導出一個做功沖程中燃氣對活塞做的功W=pV．

Answer 1

【答案】（1）做功沖程中燃氣對活塞的平均壓力為2700N；

（2）一個做功沖程中燃氣對活塞做的功為135J；

（3）活塞受到的壓力：F=pS，在做功沖程，活塞移動的距離為L，發動機的單缸排量V=SL，燃氣對活塞所做的功：W=FL=pSL=pV。

【解析】

（1）已知燃氣的平均壓強和活塞的面積，根據公式F=pS計算出平均壓力的大小；
（2）已知活塞在氣缸中移動的距離，根據公式W=Fs計算出一個做功沖程燃氣對活塞做的功；
（3）在做功沖程里，求出了燃氣對活塞的壓強，知道活塞的面積，利用F=pS求活塞受到的壓力，又知道活塞移動的距離（沖程長），利用功的公式W=Fs求每個做功沖程燃氣做功。

（1）燃氣對活塞的平均壓力為：F=pS=9.0×l05Pa×30×10-4m2=2700N；

（2）一個做功沖程中燃氣對活塞做的功：W=Fs=2700N×0.05m=135J；

（3）活塞受到的壓力：F=pS，

在做功沖程，活塞移動的距離為L，發動機的單缸排量V=SL，

燃氣對活塞所做的功：W=FL=pSL=pV。