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物理考题:S195型柴油机的部分技术规格如表所示:汽缸数汽缸直径额定功

2024-01-15 14:54:17信息公告862

S195型柴油机的部分技术规格如表所示:FGB物理好资源网(原物理ok网)

汽缸数汽缸直径额定功率转速燃油消耗率冷却方式
195mm8.8kW2000R/min0.27kg/(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,水的比热容为4.2×103J/(kg?℃).FGB物理好资源网(原物理ok网)

(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多少焦?FGB物理好资源网(原物理ok网)

(2)已知柴油机的效率η=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多少?FGB物理好资源网(原物理ok网)

(3)柴油机工作时,柴油燃烧所产生的内能,部分用于推动活塞做功,还有相当一部分热能损失,你知道有哪些形式的损耗吗?

试题答案

解:FGB物理好资源网(原物理ok网)

(1)水的质量m=10kg,c=4.2×103J/(kg?℃),t0=20℃,t=40℃FGB物理好资源网(原物理ok网)

则水所吸收的热量为:FGB物理好资源网(原物理ok网)

Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×10kg×(40℃-20℃)=8.4×105J.FGB物理好资源网(原物理ok网)

(2)燃油消耗率为0.27kg/kW?h,说明W=1kW?h=1×103W×3600s=3.6×106J的时候,消耗柴油为m=0.27kg,则:FGB物理好资源网(原物理ok网)

Q=mq=0.27kg×3.3×107J/kg=8.91×106JFGB物理好资源网(原物理ok网)

故该柴油机正常工作时的效率为:FGB物理好资源网(原物理ok网)

η=100%=≈40.4%.FGB物理好资源网(原物理ok网)

(3)柴油机工作时,柴油燃烧所产生的内能,部分用于推动活塞做功,还有相当一部分热能损失,比如:散热损耗、机械损耗、废气损耗等.FGB物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)水所吸收的热量是8.4×105J.FGB物理好资源网(原物理ok网)

(2)该柴油机正常工作时的效率约为40.4%.FGB物理好资源网(原物理ok网)

(3)能量损耗形式有:散热损耗、机械损耗、废气损耗等.FGB物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)求水吸收的热量,根据已知条件,可以直接用公式Q=cm(t-t0)求.FGB物理好资源网(原物理ok网)

(2)要求该柴油机正常工作时的效率,可从燃油消耗率切入,假设输出1kW?h的能量,则消耗可计算对应的消耗的柴油完全燃烧放出的热量,从而代入η=100%进行求解.FGB物理好资源网(原物理ok网)

(3)热损失的举例,关键是根据所学过的物理知识,结合实际情景去分析、思考.FGB物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题涉及到了热量的计算以及热机的效率,不论什么样的计算,基本公式的应用是基础,一定要熟练运用,同时,要特别注意第(2)题以假设为切入点的思考方法,这对同学们以后的学习和解题会有很大的用处.FGB物理好资源网(原物理ok网)