【内容简介】1．煤、石油、天然气的过量开采使人类面临能源危机。某县在冬季利用地热能为用户取暖，当地有一口自喷状态的地热井，出水温度为90℃ ，出水流量为150 m3/h。求：(1)求每小时流出的水的质量是多少kg？(2)地热水温度降低到50℃ ，所放出的热量；(3)这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热，且天然气蒸汽锅炉的热效率为90%，那么利用上述地热能供暖一小时可以节约多少天然气？[已知ρ水=1. 0×103 kg/m3，c水=4.2×103 J/（kg•℃），天然气的热值q为4×103J/ m3]【答案】(1) 1.5×l05kg；(2)2.52×1010J；(3)700m3【解析】【分析】【详解】(1)每小时流出水的体积V=150 m3/h×1h=150m3每小时流出水的质量m=ρ水V=1.0×l03kg/m3×150m3=1.5×l05kg(2)水放出的热量Q水放=c水mΔt=4.2×l03J/(kg•℃)×1.5×l05kg×(90℃-50℃)=2.52×1010J(3)这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热，则Q有用=Q水放=2.52×1010J天然气需要放出的热量Q放= =2.8×1010J天然气的体积V= =700m3答：(1)每小时流出的水是1.5×l05kg；(2)每小时流出的地热水温度降低到50℃所放出的热量为2.52×1010J；(3)利用上述地热能供暖一小时可以节约700m3的天然气。2．某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为S0cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是L0mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为P0kPa，飞轮1s转动N0周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦与机器散热），1h消耗汽油V0L（汽油密度为ρ0kg/m3汽油热值为q0J/kg），求：（1）汽油机的功率；（2）汽油机的效率。【答案】（1） ；（2） 【解析】【详解】（1）由 得，一次做功为： ；飞轮转动两周做一次功，则不计摩擦与机器散热时，汽油机的功率为： ；（2）1h所消耗汽油释放的热量为： ；汽油机的效率为； 。3．某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为S，一个冲程中活塞在气缸中移动的距离是L．满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为P，t时间内曲轴转动N圈、消耗汽油的体积为V．已知汽油的密度为ρ，汽油的热值为q，不考虑大气压对计算的影响，不计摩擦损失．求满负荷工作时： （1）这种汽油机做功冲程中燃气对活塞的平均压力    （2）这种汽油机做功的功率．    （3）这种汽油机把内能转化为机械能的效率．【答案】（1）PS  （2） （3） 【解析】【分析】（1）根据p= 求出平均压力；（2）曲轴每转2圈对外做功一次，求出时间t内做功的次数，根据W=FL求出一次做的功，根据P= 求出功率；（3）根据Q=mq=ρVq求出汽油燃烧放出的热量，再根据η=求出热机效率．【详解】（1）由p= 得：燃气对活塞的平均压力：F=PS；（2）t时间内曲轴转动N圈，所以做功的次数为n= ，t时间内做的总功：W总= ×F×L= ×PS×L；汽油机做功的功率：P= ==；（3）汽油燃烧放出的热量：Q=mq=ρVq，汽油机把内能转化为机械能的效率：η=×100%=×100%= ×100%．答：（1）燃气对活塞的平均压力PS；（2）汽油机做功的功率；（3）汽油机把内能转化为机械能的效率 ×100%．