Question

4．柴油机是工业生产中常用的热机，已知某型号柴油机的效率是30%，在柴油机内完全燃烧2kg柴油能放热6.6×10⁷J，这些热通过该柴油机的转化能对外做有用功1.98×10⁷J，柴油机是在做功冲程完成对外做功的．人类从人力到利用柴油机，提高了功率（选填“机械效率”或“功率”）．（柴油的热值3.3×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）根据燃料完全燃烧放热公式Q_放=qm计算；
（2）求出了2kg柴油完全燃烧放出的热量（总能量），知道柴油机的效率，利用效率公式求有用功；
（3）内燃机的一个工作循环包括四个冲程：吸气、压缩、做功、排气四个冲程，其中做功冲程是利用高温高压的燃气推动活塞向下运动而做功，将燃气的内能转化为活塞的机械能；
（4）根据公式P=$\frac{W}{t}$进行分析．

解答 解：
（1）完全燃烧2kg柴油放出的热量：
Q_放=qm=3.3×10⁷J/kg×2kg=6.6×10⁷J，
（2）根据η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$可知，
该柴油机对外做的有用功：
W=ηQ_放=30%×6.6×10⁷J=1.98×10⁷J；
（3）柴油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程不断循环连续工作的．其中做功冲程是燃气对活塞做功，将燃气的内能转化为活塞的机械能；
（4）在做功相同时，使用机械可以节省时间，所以由公式P=$\frac{W}{t}$可知，人类从人力到利用柴油机，提高了功率．
故答案为：6.6×10⁷；1.98×10⁷；做功；功率．

点评 本题考查了学生对吸热公式Q_吸=cm△t、燃料完全燃烧放热公式Q_放=mq、效率公式、以及对内燃机工作原理及其能量转化的理解和掌握，的掌握和运用，因条件已给出，难度不大．