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高校生
物理
(3)の「仕事を1時間した」というのは、「...
物理
高校生
約3年前
tkhsre
(3)の「仕事を1時間した」というのは、「ディーゼル機関が仕事を1時間した」と同じですか?
基本 仕事率 70KW, 熱効率 30%のディーゼル機関がある。この熱機関は,重油を燃料とし て仕事をする。1.0kgあたりの重油の発熱量を4.2×107Jとして, 次の各間に答えよ。 (1) ディーゼル機関が1時間にする仕事はいくらか。 (2) 仕事を1時間したとき,仕事に変わることなく外部に捨てられた熱量はいくらか。 (3)仕事を1時間したとき,消費された重油は何kg か。 T00 (1) 仕事率は,1s間あたりの仕事 指針 である。すなわち, 70kW=70×10°W の仕事率 では,1s 間に70×10°Jの仕事をしている。 (2) 熱効率が30%なので, 重油の発熱量のうち, 30%が仕事に変わっている。 (3) 1時間の重油の発熱量からその質量を求め 値を用いて, 2.52×10° Q. 0.30= Q=8.4×10°J 外部に捨てられた熱量を Q2[J]とすると, W'=Q-Qの関係から, Q2=Q-W'=8.4×10°-2.52×10° =5.88×10°J る。 解説 る。求める仕事 W'[J]は, W'=70×10°×3600=2.52×10°J (1) 1時間は 60×60=3600sであ 5.9×10°J (3) 1時間に消費される重油の質量をm[kg]と すると、1時間の発熱量Q.[J]は,次のように 2.5×10°J 2)重油の1時間あたりの発熱量をQ[J]とす 表される。 Q=m×4.2×107 したがって,(2)の Q,の値を代入すると, ると,熱効率の式e=- W' から,(1)で求めた Q。 Q 8.4×108 =20kg m= 三 4.2×107 4.2×107
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