Question

17．建筑工地上有一臺(tái)大型汽車吊，把100t建筑材料從地面吊到15m高處，汽車吊做的有用功為多少焦？在這個(gè)過(guò)程中，汽車吊消耗柴油質(zhì)量為2.0kg，則完成燃燒2.0kg柴油釋放的內(nèi)能為多少焦？該過(guò)程中汽車吊的效率是多少？（q_柴油=4.3×10⁷J/kg，取g=10N/kg）

Answer 1

分析 ①知道建筑材料的質(zhì)量，可利用公式G=mg計(jì)算出建筑材料的重力，又知道上升的高度，可利用公式W_有用=Gh計(jì)算出汽車吊做的有用功．
②知道柴油的質(zhì)量和柴油的熱值，可利用公式Q_放=mq計(jì)算出柴油完全燃燒放出的熱量，即燃燒柴油釋放的內(nèi)能．
③利用效率公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{Q}_{放}}$計(jì)算出汽車吊的效率．

解答 解：①建筑材料的重力為：
G=mg=100000kg×10N/kg=1×10⁶N，
汽車吊做的有用功為：
W_有用=Gh=1×10⁶N×15m=1.5×10⁷J．
②柴油完全燃燒放出的熱量為：
Q_放=mq=2.0kg×4.3×10⁷J/kg=8.6×10⁷J．
③汽車吊的效率為：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{1.5×1{0}^{7}J}{8.6×1{0}^{7}J}$×100%≈17.4%．
答：汽車吊做的有用功為1.5×10⁷J；完成燃燒2.0kg柴油釋放的內(nèi)能為8.6×10⁷J；該過(guò)程中汽車吊的效率是17.4%．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查的是學(xué)生對(duì)功的計(jì)算公式、熱值的計(jì)算和熱機(jī)效率計(jì)算公式的理解和掌握，在計(jì)算過(guò)程中要注意單位的換算．