Question

S₁95型柴曲機的部分技術規格如表所示

汽缸數	汽缸直徑	額定功率	轉速	燃油消耗率	冷卻方式
1	95mm	8.8kW	2000R/min	0.27kg/（kW?h）	蒸發水冷

其中，“額定功率”是指柴油機正常工作時對外所做機械功的功率；“燃油消耗率”是指柴油機正常工作時，每輸出1kW?h的能量柴油機所消耗柴油的千克數，已知柴油的熱值為3.3×10⁷J/kg，水的比熱容4.2×10³J/（kg?℃），g=10N/kg，則
（1）若柴油機的水箱中貯有10kg冷卻水，當水的溫度由20℃上升到40℃時，這些水所吸收的熱量是

 

J．
（2）已知柴油機的效率η=W/Q×100%（式中W為柴油機在某段時間內對外所做的功，Q為它在這段時間內所消耗的柴油完全燃燒所產生的熱量），則該柴油機正常工作時的效率約為

 

（精確到0.1%）．

Answer 1

分析：（1）知道水的質量、水的初溫和末溫，水的比熱容，利用吸熱公式求水吸收的熱量；
（2）假設輸出1kW?h的能量（有用能量），由題知要消耗0.27kg柴油，可計算對應消耗的柴油完全燃燒放出的熱量（總能量），利用效率公式柴油機正常工作時的效率．

解答：解：（1）水吸收的熱量為：
Q_吸=cm_水△t=4.2×10³J/（kg?℃）×10kg×（40℃-20℃）=8.4×10⁵J；
（2）燃油消耗率為0.27kg/kW?h，說明每輸出1kW?h的能量，W=1kW?h=3.6×10⁶J，消耗柴油為m_油=0.27kg，
Q_放=m_油q=0.27kg×3.3×10⁷J/kg=8.91×10⁶J，
該柴油機正常工作時的效率：
η=

W

Q放

=

3.6×106J

8.91×106J

≈40.4%．
故答案為：（1）8.4×10⁵；（2）40.4%．

點評：本題考查了學生對吸熱公式、燃料完全燃燒放熱公式、效率公式的掌握和運用，能從表格中得出相關信息并加以利用是本題的關鍵（“燃油消耗率”是指柴油機正常工作時，每輸出1kW?h的能量柴油機所消耗柴油的千克數）．