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
