Question

柴油机是工农业生产中常用的热机．现在一台某型号的柴油机，它在运行时各种能量损耗的大致情况为：废气带走的内能量30%，机件的散热损失为20%，克服机器摩擦做功为10%，这台热机的效率为________．若完全燃烧2kg柴油能放出________J的热量，这些热量通过柴油机的转化能对外做有用功________J．（q_柴油=3.3×10⁷J/kg）

Answer 1

40%    6.6×10⁷    2.64×10⁷
分析：（1）用来做有用功的那部分能量与废气带走的内能量、机件的散热损失的能量、克服机器摩擦做功的能量之和等于燃料完全燃烧释放的能量．而用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比就是热机的效率．
（2）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；求出了柴油机的效率，利用效率公式求有用功．
解答：
（1）各种能量损耗的总和是：30%+20%+10%=60%，所以用来做有用功的那部分能量占40%，即柴油机的机械效率为
40%；
（2）完全燃烧2kg柴油放出的热量：
Q_放=qm=3.3×10⁷J/kg×2kg=6.6×10⁷J，
∵η=，
∴该柴油机对外做的有用功：
W_有=η×Q_放=40%×6.6×10⁷J=2.64×10⁷J．
故答案为：40%；6.6×10⁷，2.64×10⁷J．
点评：本题考查了学生对热机效率定义、燃料完全燃烧放热公式Q_放=mq的掌握和运用，利用好热机效率公式是关键．