Question

一臺內(nèi)燃機運行時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%，摩擦等機械損耗占10%，則它的機械效率為________．若這臺內(nèi)燃機消耗汽油2kg，則它做有用功為________J，（汽油熱值是4.6×10⁷J/m³）

Answer 1

35%    3.22×10⁷
分析：①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．
②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：
①各種能量損耗的總和是：25%+30%+10%=65%，
所以它的機械效率為：η=100%-65%=35%．
②∵q=4.6×10⁷J/kg，
∴完全燃燒2kg柴油放出的熱量為：Q_放=qm=4.6×10⁷J/kg×2kg=9.2×10⁷J，
∵η=，
∴該內(nèi)燃機對外做的有用功為：W_有=η×Q_放=35%×9.2×10⁷J=3.22×10⁷J．
故答案為：35%；3.22×10⁷．
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(guān)鍵．