Question

【题目】青海玉树地震后，某集团公司向灾区人民捐赠一批柴油发电机，其工作原理：以风冷四冲程直喷式柴油机为动力系统，带动发电机发电，该柴油发电机说明书的部分内容如下表所示．现用一台该型号的柴油发电机给灾区一临时安置区供电，如图所示．发电机到安置区的距离是400m，火线、零线均为GBCZ60型单股铜导线，该型导线单位长度的电阻为2.5×10﹣4Ω/m．安置区用电器的总功率为44KW，当这些用电器都正常工作时：

型号	AED6500S
最大输出功率	60kW
输出电压范围	220V～300V

（1）输电线路中的电流是多大？
（2）线路损失功率是多大？
（3）发电机实际输出电压是多大？
（4）该柴油发电机工作过程中，每小时消耗柴油18kg，柴油完全燃烧产生的内能转化为发电机输出电能的效率（既发电机在某一段时间内输出的电能与同时间内柴油完全燃烧产生的热能之比）是多少？（柴油的热值是3.3×107J/kg）

Answer 1

【答案】
（1）解：由P=UI得输电线中的电流：I= = =200A
（2）解：线路电阻R线=2.5×10﹣4Ω/m×400m×2=0.2Ω．线路损失的电功率P线=I线2R线=（200A）2×0.2Ω=8000W
（3）解：线路两端的电压U线=I线R线=200A×0.2Ω=40V，

发电机输出电压U=U线+U0=（40+220）V=260V

（4）解：18kg柴油完全燃烧放出的热量：

Q=mq=18kg×3.3×107J/kg=5.94×108J，

发电机每小时输出的电能：

W=UIt=260V×200A×3600s=1.872×108J

柴油完全燃烧产生的内能转化为发电机输出电能的效率：

η= = ×100%≈31.5%

【解析】（1）由电功率公式P=UI的变形公式可以求出输电线路的电流．（2）先求出线路电阻，再由电功率公式求得．（3）发电机的输出电压等于线路损失的电压与安置区活动的电压之和；（4）利用W=UIt求出发电机每小时输出的电能，利用Q=mq求出18kg柴油完全燃烧放出的热量，最后利用效率公式可求柴油释放的能量转化为电能的效率．
【考点精析】掌握燃料的热值和电功率的计算公式是解答本题的根本，需要知道热值（q ）：1千克某种燃料完全燃烧放出的热量，单位是：焦耳/千克．燃料燃烧放出热量计算：Q放 =qm；（Q放 是热量，单位是：焦耳；q是燃烧值，单位是：焦/千克；m 是质量，单位是：千克；计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R．