Question

9．一台内燃机运行时的各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占25%，废气带走的能量占30%，摩擦机械损耗占11%，则它的机械效率为34%，若这台内燃机消耗汽油2kg，则它做的有用功为3.06×10⁷J（汽油热值为4.5×10⁷J/kg）．

Answer 1

分析 热机是将内能转化为机械能的机器．热机的效率是有效利用的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比．用来做有用功的那部分能量与气缸散热损失的能量、废气带走的能量、摩擦等机械损耗的能量之和等于燃料燃烧释放的能量．
根据燃料完全燃烧放热公式Q_放=qm计算完全燃烧2kg柴油能放出的热量；已经计算出了内燃机的效率，可利用热效率的公式变形W_有=η×Q_放计算出有用功．

解答 解：①各种能量损耗的总和是：25%+30%+11%=66%，
所以有效利用的能量=100%-66%=34%，即它的机械效率η为34%．
②完全燃烧2kg柴油放出的热量为：Q_放=qm=4.5×10⁷J/kg×2kg=9×10⁷J，
效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{Q}_{放}}$×100%，则该内燃机对外做的有用功为：
W_有=η×Q_放=34%×9×10⁷J=3.06×10⁷J．
故答案为：34%； 3.06×10⁷．

点评 此题主要考查了热机效率的计算，以及燃料完全燃烧放热公式Q_放=mq的掌握和运用，热机的效率是有效利用的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，利用好热机效率公式是关键．