Question

一旅游观光艇（如图15），其部分技术参数如下表：（取：g=10N/kg，柴油的热值为4×10⁷J/kg，ρ_柴油=0.8×10³ kg/m³）

求：

（1）假设每位乘客的平均质量为60kg，观光艇满载乘客时，所受浮力是多少？

（2）观光艇以最大功率匀速行驶时，受到水的平均阻力是多大？

（3）若这次航行2小时共消耗柴油30L，则柴油发动机的效率为多少？

图15

图14

Answer 1

解：S=0.5m²    m =10 h=9m

（1）G=mg=（900 kg +20×60 kg ）×10N/kg=31000N=F_浮                   2分

 （2）               W=Pt=Ps/v= F s

F=P/v=45×10³ w/15m/s=3000N               2分

(3)V=20L=2×10^{－2 m3}

 m =ρV=0.8×10³ kg /×2×10-² m³=24 kg

放出的热量：Q=4×10⁷ J/ kg×24 kg=9.6×10⁸ J             

W=Pt=4500W ×2×3600s=3.24×10⁸ J

η=Q/W=3.24×10⁸ J/9.6×10⁸ J =33.75%              2分

答：（1）所受浮力是31000N

（2）受到水的平均阻力是3000N

(3) 柴油发动机的效率为33.75%