2022年01月21日

高校物理「熱力学」熱効率30%の熱機関B

高校物理「熱力学」熱効率30%の熱機関B

◆問題

仕事率70kW,熱効率30%の熱機関がある。この熱機関は重油を燃料として仕事をする。重油の発熱量を4.2×10^7[J/kg]として、次の問いに答えよ。

(1) この熱機関が1時間にする仕事を求めよ。

(2) この熱機関が仕事を1時間したとき、外部に捨てられる熱量を求めよ。

(3) この熱機関が仕事を1時間したとき、消費される重油の質量を求めよ。


この記事では(3)を解説します。


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◆解説

この熱機関は重油の燃焼で生じる熱量を動力源としています。

その熱量の30%が仕事に使われ、残り70%は外界に排出されます。

(1)で仕事を求め、(2)で捨てられた熱量を求めました。

これらの合計が重油の燃焼で生じた熱量です。
単純に合計でもいいですし、比を使って計算しても良いです。
ここでは合計してみます。

2.52×10^8+5.88×10^8=8.4×10^8[J]

重油の発熱量は4.2×10^7[J/kg]ですね。
つまり、1kgの重油で、4.2×10^7Jの熱量が発生します。

8.4×10^8Jの熱量を生じるには、

(8.4×10^8)÷(4.2×10^7)=20kg


この問題の最初に戻る→(1) この熱機関が1時間にする仕事を求めよ。


◆関連項目
熱効率熱力学まとめ


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posted by えま at 12:00| Comment(0) | 高校物理 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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