热机效率计算题备用

热机效率计算题备用第1页，共15页，2023年，2月20日，星期六或（1）烧水效率：（2）交通发动机效率：第2页，共15页，2023年，2月20日，星期六想一想热机的效率能达到100%吗？为什么？不能达到100%，因为热机中可用于做有用功的能量只是燃料完全燃烧所放出的能量的一部分，因为各种热量损失以燃料条件的限制，这部分能量远远小于总能量，所以其与燃料完全燃烧所放出的总能量的比值必然小于1，即热机效率小于100%。第3页，共15页，2023年，2月20日，星期六提高热机的效率的途径？（1）燃烧充分;（2）减少热量损失；（3）减少摩擦；（4）改进设计。第4页，共15页，2023年，2月20日，星期六例题1、若燃烧秆浆煤，使50kg、20℃的水温度升高到80℃。（秆浆煤的热值为2.4×107J/kg）求：（1）水需要吸收的热量？（2）如果秆浆煤燃烧释放的热量有30%被水吸收，需要完全燃烧多少千克秆浆煤？解：（1）Q吸=Cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（80℃-20℃）

=1.26×107J第5页，共15页，2023年，2月20日，星期六汽油机的构造火花塞气缸进气门活塞排气门第6页，共15页，2023年，2月20日，星期六例题2、四冲程汽油机直径为0.065m，活塞冲程长0.55m，满负荷工作时做功冲程中燃气的平均压强为9.58×105Pa，飞轮转速为3000r/min（不计摩擦损失）。如果满负荷工作时每分钟消耗15g汽油，这种汽油机把内能转化为机械能的效率是多少？（汽油的热值为4.6×107J/Kg）解：第7页，共15页，2023年，2月20日，星期六例题3、一辆汽车的发动机输出功率为6kw,每小时耗柴油2kg,计算发动机的效率.（柴油的燃烧值为4.3×107J／kg）解：第8页，共15页，2023年，2月20日，星期六例题4、完全燃烧42g焦炭所放出的热量，若有50％被2kg、30℃的水吸收，则水温可升高多少℃？[q焦炭=3.0×107J/kg，此时外界为1标准大气压]解：第9页，共15页，2023年，2月20日，星期六例题5、汽车匀速行驶100km，消油10L。汽油完全燃烧放出的热量有30%用来驱动汽车做有用功，所用汽油的热值为4.6×107J/kg，密度为0.7×103

kg/m3，求：

(1)这些汽油完全燃烧放出的热量；(2)这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的阻力解：第10页，共15页，2023年，2月20日，星期六例题6、一台效率为40%的柴油机，当输出66000J的有用功时，消耗的柴油质量为多少kg？消耗的柴油量：m==总Qq解：Q==J=165000JQη6600040%有总165000J4.3×10J/kg7≈3.8×10kg-3第11页，共15页，2023年，2月20日，星期六例题7、某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃，燃烧了6kg的无烟煤．［无烟煤的热值是3.4×107J/kg]．求：(1)锅炉内200kg的水吸收的热量是多少？

(2)6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少？

(3）此锅炉的效率是多少？

Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg.℃)×200kg×[100℃-25℃]=6.3×107JＱ放=mq=3.4×107J/kg×6kg=2.04×108J第12页，共15页，2023年，2月20日，星期六例8、天然气灶烧水，燃烧0.5m3的天然气，使100kg的水从20℃升高到70℃。已知水的比热容为c=4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为q=7.0×107J/m3。求：（1）0.5m3天然气完全燃烧放出的热量Q放；（2）水吸收的热量Q吸；（3）燃气灶的效率η。=60%（1）Q放=Vq=0.5m3×7.0×107J/m3=3.5×107J

（2）Q吸=Cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×100kg×(70℃-20℃)J=2.1×107J

（3）η==解：第13页，共15页，2023年，2月20日，星期六例9、汽车在一段平直的公路上匀速行驶5.6km，受到的阻力是3.0×103N，消耗燃油1.5×10－3m3（假设燃油完全燃烧）。若燃油的密度ρ＝0.8×103kg/m3，热值q＝4×107J/kg，求：（1）专用车牵引力所做的功？（2）该专用车的热机效率是多少？解：（1）F牵=f=3.0×103N，

W=FS=3.0×103N×5.6×103m=1.68×107J

（2）m=ρV=0.8×103kg/m3×1.5×10－3m3=1.2kgQ放=mq=1.2kg×4×107J/kg=4.8×107J

η=

==35%第14页，共15页，2023年，2月20日，星期六例10、随着人们生活水平的日益提高，小汽车越来越多地走进了百姓人家。一辆使用汽油为燃料的小汽车，以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为20kW。若小汽车行驶的距离为100km，汽油的热值q＝4.6×107J/kg，小汽车发动机的效率为25％。求：（1）运动的时间；（2）发动机所做的功；（3）消耗汽油的质量。解：（1）小汽车的速度v＝72km/h＝20m/s，t=s/v=100×103m/20m/s=5×103s。（2）W=Pt=20×103W×5×