Question

由于雨雪冰凍、地震等災害原因導致停電后，發電機就能大顯身手．某種小型汽油發電機組外形如圖所示，其實質是利用一個汽油機帶動一個發電機來發電．其能量轉化是汽油機先將汽油燃燒釋放的內能轉化為機械能，提供給發電機使用；發電機再將機械能轉化為電能提供給用電器使用．該發電機銘牌部分數據如下表所示，設該發電機處于正常工作狀態，根據表格中的數據求：

發動機（汽油機）	發動機
型號 XGOF5.0	型號 XGOF5.0
額定功率8.3kw	額定功率 5kw
噪聲   73dB	額定電壓220V
連續運轉時間 8h	額定頻率 50Hz
強制水冷四沖程	自動電壓保護

（1）在允許的連續運轉時間內，發電機能夠提供的電能是多少度？
（2）已知汽油的熱值是q=4.6×10⁷J/kg，設汽油完全燃燒釋放內能的75%轉化為汽油機做功的機械能，該發動機（汽油機）每小時消耗多少kg汽油？
（3）汽油發電機將內能轉化為電能的效率是多少？

Answer 1

分析：（1）已知發電機的額定功率和連續工作時間，根據公式W=Pt可求發電機能夠提供的電能．
（2）已知發動機的功率和連續運轉時間，可求發動機產生的機械能，還知汽油的熱值和轉化效率，根據公式W=ηQ=ηqm可求消耗的汽油質量．
（3）先計算出1小時產生的電能，已知產生的電能和機械能，二者之比就是汽油發電機將內能轉化為電能的效率．

解答：解：（1）發電機能夠提供的電能是W=Pt=5kw×8h=40kw?h=40度．
答：發電機能夠提供的電能是40度．
（2）發動機產生的機械能W₁=P₁t₁=8.3kw×1h=8.3kw?h=2.988×10⁷J，
所以燃燒汽油的質量m=

W1

ηq

=

2.988×107J

75%×4.6×107J/kg

≈0.87kg．
答：燃燒汽油的質量0.87kg．
（3）1小時產生的電能W₂=Pt₁=5kw×1h=5kw?h=5×3.6×10⁶=1.8×10⁷J，
1小時汽油完全燃燒放出的熱量Q=

W1

η

=

2.988×107J

75%

=3.984×10⁷J，
汽油發電機將內能轉化為電能的效率是η₁=

W2

Q

=

1.8×107J

3.984×107J

≈45.3%．
答：汽油發電機將內能轉化為電能的效率是54%．

點評：本題考查電能、機械能、質量和轉化效率的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，還要學會從所給信息中找到有用的數據．