Question

大学生

こちらの(2)の問題についてです。答えは以下の通りなのですが、「2.52×10^3」って、なぜ分子になるのですか？？使われた仕事と外部に捨てられた熱量を合わせたあたいだから分母ではないのでしょうか。教えていただきたいです。

基本例題21 熱機関の熱効率
◆基本問題 174, 175
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,次の各問に答えよ。
(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。

指針 (1) 仕事率は, 1s間あたりの仕事
である。すなわち, 70kW = 70×10W の仕事率
では, 1s間に70×103J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
る。
解説 (1) 1時間は60×60=3600sであ
る。 求める仕事 W' 〔J] は,
W'=70×103×3600 = 2.52×10°J
2.5×10°J
(2) 重油の1時間あたりの発熱量をQ〔J〕 とす
W'
ると, 熱効率の式「e=- -」 から, (1) で求め
た値を用いて,
0.30=
Q1 = 8.4 × 10°J
外部に捨てられた熱量をQ2〔J〕 とすると,
W'=Q-Q2 の関係から、
Q2=QW'=8.4×108-2.52×10°
POST
2.52×108
Q₁
= 5.88×10°J
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
表される。 Q=m×4.2×107
したがって
m=
(2)のQの値を代入すると,
Q₁
8.4×108
4.2×107
4.2×107
=
-=20kg
TO HEL

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

桐島

熱効率は、発熱量(分母)がどれだけの仕事(分子)に変換されたからという意味を持ちます。

言葉を変えると、熱量Q1のうち、W'が仕事に変換された(これが熱効率30%であるということですね)
ということです。

ですので割合を見るために分子になっています。

大学生

なるほど！！今回2.52×10^3は仕事についてだから分子になるのですね！！ありがとうございます！！