Question

9．一臺內(nèi)燃機運行時的各種能量損耗大致為：汽缸散熱損失占25%，廢氣帶走的能量占30%，摩擦機械損耗占11%，則它的機械效率為34%，若這臺內(nèi)燃機消耗汽油2kg，則它做的有用功為3.06×10⁷J（汽油熱值為4.5×10⁷J/kg）．

Answer 1

分析 熱機是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的機器．熱機的效率是有效利用的能量與燃料完全燃燒產(chǎn)生的能量之比．用來做有用功的那部分能量與氣缸散熱損失的能量、廢氣帶走的能量、摩擦等機械損耗的能量之和等于燃料燃燒釋放的能量．
根據(jù)燃料完全燃燒放熱公式Q_放=qm計算完全燃燒2kg柴油能放出的熱量；已經(jīng)計算出了內(nèi)燃機的效率，可利用熱效率的公式變形W_有=η×Q_放計算出有用功．

解答 解：①各種能量損耗的總和是：25%+30%+11%=66%，
所以有效利用的能量=100%-66%=34%，即它的機械效率η為34%．
②完全燃燒2kg柴油放出的熱量為：Q_放=qm=4.5×10⁷J/kg×2kg=9×10⁷J，
效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{Q}_{放}}$×100%，則該內(nèi)燃機對外做的有用功為：
W_有=η×Q_放=34%×9×10⁷J=3.06×10⁷J．
故答案為：34%； 3.06×10⁷．

點評 此題主要考查了熱機效率的計算，以及燃料完全燃燒放熱公式Q_放=mq的掌握和運用，熱機的效率是有效利用的能量與燃料完全燃燒產(chǎn)生的能量之比，利用好熱機效率公式是關鍵．