Question

某小型汽油發(fā)電機外形如圖所示，其實質(zhì)是利用一個汽油機帶動一個發(fā)電機來發(fā)電．該發(fā)種電機銘牌部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)求：

發(fā)動機（汽油機）			發(fā)電機
型號	XGQF5.0	型號	XGQF5.0
額定功率8.3kW		額定輸出功率5kW
噪聲	73db	額定輸出電壓220V
連續(xù)運行時間8h		額定頻率		50Hz
強制水冷四沖程		自動電壓保護(hù)

（1）在允許的連續(xù)運行時間內(nèi)，發(fā)電機以額定功率輸出，能夠提供的電能是多少度？
（2）已知汽油的熱值是q=4.6×l0⁷J/kg，密度是0.71×10³kg/m³，設(shè)該汽油機的效率為35%，則該汽油發(fā)電機油箱的容積至少需要多大？
（3）汽油發(fā)電機將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能的效率是多少？

Answer 1

分析：（1）已知發(fā)電機的額定功率和連續(xù)工作時間，根據(jù)公式W=Pt可求發(fā)電機能夠提供的電能．
（2）已知汽油的熱值和轉(zhuǎn)化效率，根據(jù)公式W=ηQ=ηqm=ηqρV可求消耗的汽油體積．
（3）先計算出1小時產(chǎn)生的電能，已知產(chǎn)生的電能和機械能，二者之比就是汽油發(fā)電機將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能的效率．

解答：解：（1）發(fā)電機能夠提供的電能W_電=P_電t=5kW×8h=40kW?h=40度；
（2）∵汽油機的效率η=

W有用

Q放

=

P機t′

ρVq

，
∴油箱的最小容積：
V=

P機t′

ρηq

=

8.3×103W×8×3600s

0.71×103kg/m3×0.35×4.6×107J/kg

=0.0209m³=20.9L．
（3）汽油發(fā)電機將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能的效率
η′=

W電

Q放

=

P電t′

ρVq

=

5000W×8×3600s

20.9×10-3m3×0.71×103kg/m3×4.6×107J/kg

=21.1%．
答：（1）在允許的連續(xù)運行時間內(nèi)，發(fā)電機以額定功率輸出，能夠提供的電能是40度．
（2）該汽油發(fā)電機油箱的容積至少需要20.9L．
（3）汽油發(fā)電機將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能的效率是21.1%．

點評：本題考查電能、機械能、轉(zhuǎn)化效率的計算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運用，還要學(xué)會從所給信息中找到有用的數(shù)據(jù)．