Question

S₁95型柴曲机的部分技术规格如表所示

汽缸数	汽缸直径	额定功率	转速	燃油消耗率	冷却方式
1	95mm	8.8kW	2000R/min	0.27kg/（kW?h）	蒸发水冷

其中，“额定功率”是指柴油机正常工作时对外所做机械功的功率；“燃油消耗率”是指柴油机正常工作时，每输出1kW?h的能量柴油机所消耗柴油的千克数，已知柴油的热值为3.3×10⁷J/kg，水的比热容4.2×10³J/（kg?℃），g=10N/kg，则
（1）若柴油机的水箱中贮有10kg冷却水，当水的温度由20℃上升到40℃时，这些水所吸收的热量是______J．
（2）已知柴油机的效率η=W/Q×100%（式中W为柴油机在某段时间内对外所做的功，Q为它在这段时间内所消耗的柴油完全燃烧所产生的热量），则该柴油机正常工作时的效率约为______（精确到0.1%）．

Answer 1

解：（1）水吸收的热量为：
Q_吸=cm_水△t=4.2×10³J/（kg?℃）×10kg×（40℃-20℃）=8.4×10⁵J；
（2）燃油消耗率为0.27kg/kW?h，说明每输出1kW?h的能量，W=1kW?h=3.6×10⁶J，消耗柴油为m_油=0.27kg，
Q_放=m_油q=0.27kg×3.3×10⁷J/kg=8.91×10⁶J，
该柴油机正常工作时的效率：
η==≈40.4%．
故答案为：（1）8.4×10⁵；（2）40.4%．
分析：（1）知道水的质量、水的初温和末温，水的比热容，利用吸热公式求水吸收的热量；
（2）假设输出1kW?h的能量（有用能量），由题知要消耗0.27kg柴油，可计算对应消耗的柴油完全燃烧放出的热量（总能量），利用效率公式柴油机正常工作时的效率．
点评：本题考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用，能从表格中得出相关信息并加以利用是本题的关键（“燃油消耗率”是指柴油机正常工作时，每输出1kW?h的能量柴油机所消耗柴油的千克数）．