Question

由于雨雪冰凍、地震等災(zāi)害原因?qū)е峦ｋ姾螅�發(fā)電機(jī)就能大顯身手．某種小型汽油發(fā)電機(jī)組外形如圖所示，其實(shí)質(zhì)是利用一個(gè)汽油機(jī)帶動(dòng)一個(gè)發(fā)電機(jī)來發(fā)電．其能量轉(zhuǎn)化是汽油機(jī)先將汽油燃燒釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，提供給發(fā)電機(jī)使用；發(fā)電機(jī)再將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能提供給用電器使用．該發(fā)電機(jī)銘牌部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示，設(shè)該發(fā)電機(jī)處于正常工作狀態(tài)，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)求：

發(fā)動(dòng)機(jī)（汽油機(jī)）	發(fā)動(dòng)機(jī)
型號 XGOF5.0	型號 XGOF5.0
額定功率8.3kw	額定功率 5kw
噪聲   73dB	額定電壓220V
連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間 8h	額定頻率 50Hz
強(qiáng)制水冷四沖程	自動(dòng)電壓保護(hù)

（1）在允許的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間內(nèi)，發(fā)電機(jī)能夠提供的電能是多少度？
（2）已知汽油的熱值是q=4.6×10⁷J/kg，設(shè)汽油完全燃燒釋放內(nèi)能的75%轉(zhuǎn)化為汽油機(jī)做功的機(jī)械能，該發(fā)動(dòng)機(jī)（汽油機(jī)）每小時(shí)消耗多少kg汽油？
（3）汽油發(fā)電機(jī)將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能的效率是多少？

Answer 1

分析：（1）已知發(fā)電機(jī)的額定功率和連續(xù)工作時(shí)間，根據(jù)公式W=Pt可求發(fā)電機(jī)能夠提供的電能．
（2）已知發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，可求發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械能，還知汽油的熱值和轉(zhuǎn)化效率，根據(jù)公式W=ηQ=ηqm可求消耗的汽油質(zhì)量．
（3）先計(jì)算出1小時(shí)產(chǎn)生的電能，已知產(chǎn)生的電能和機(jī)械能，二者之比就是汽油發(fā)電機(jī)將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能的效率．

解答：解：（1）發(fā)電機(jī)能夠提供的電能是W=Pt=5kw×8h=40kw?h=40度．
答：發(fā)電機(jī)能夠提供的電能是40度．
（2）發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械能W₁=P₁t₁=8.3kw×1h=8.3kw?h=2.988×10⁷J，
所以燃燒汽油的質(zhì)量m=

W1

ηq

=

2.988×107J

75%×4.6×107J/kg

≈0.87kg．
答：燃燒汽油的質(zhì)量0.87kg．
（3）1小時(shí)產(chǎn)生的電能W₂=Pt₁=5kw×1h=5kw?h=5×3.6×10⁶=1.8×10⁷J，
1小時(shí)汽油完全燃燒放出的熱量Q=

W1

η

=

2.988×107J

75%

=3.984×10⁷J，
汽油發(fā)電機(jī)將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能的效率是η₁=

W2

Q

=

1.8×107J

3.984×107J

≈45.3%．
答：汽油發(fā)電機(jī)將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能的效率是54%．

點(diǎn)評：本題考查電能、機(jī)械能、質(zhì)量和轉(zhuǎn)化效率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，還要學(xué)會從所給信息中找到有用的數(shù)據(jù)．