有两台单缸四冲程汽油机,其中甲汽油机飞轮转速为3600r/min,其效率为20%,则消耗5kg的汽油转化成的机械能是_J.乙汽油机的效率是25%,汽油机甲的功率是乙的1.5倍.那么汽油机甲与乙每小
问题描述:
有两台单缸四冲程汽油机,其中甲汽油机飞轮转速为3600r/min,其效率为20%,则消耗5kg的汽油转化成的机械能是______J.乙汽油机的效率是25%,汽油机甲的功率是乙的1.5倍.那么汽油机甲与乙每小时消耗的油量之比为______. (q汽油=4.2×107J/kg)
答
(1)5kg的汽油完全燃烧放出的热量:Q甲=m甲q=5kg×4.2×107J/kg=2.1×108J,
汽油机效率是20%,所以,η甲=
,W Q甲
20%=
,W 2.1×108J
W=4.2×107J.
(2)设:甲的功率为P甲,乙的功率为P乙,效率为η甲,效率为η乙,汽油的热值为q,做功时间为t,
甲在时间t内做的有用功:W甲=P甲t.
则由题意知:
=1.5,P甲 P乙
=η甲 η乙
=20% 25%
,4 5
甲在时间t内消耗的总能量:Q甲=
=W甲 η甲
.
P甲t η甲
甲在时间t内的耗油量:m甲=
=Q甲 q
.
P甲t
η甲q
同理可以得到乙在时间t内的耗油量的表达式:m乙=
.
P乙t
η乙q
甲乙两汽油机在相同时间内的耗油量之比就等于两表达式之比:
=m甲 m乙
:
P甲t
η甲q
=
P乙t
η乙q
=
P甲η 乙
P乙η甲
=15:8.1.5×5 1×4
故答案为:(1)4.2×107;(2)15:8.