熱効率の問題

明後日の物理テストの熱効率の練習問題でどうしても分からないところがありました。
「毎秒４．２ｇの燃料を消費しながら、毎秒８．７×１０＾４Ｊの熱を周囲に放出しているエンジンがある。このエンジンの熱効率は何％か？。但し、燃料１．０ｇ当たりの燃料により３．０×１０＾４Ｊの熱を出すものとする。」という問題です。
答えは約３１％となっていますが計算の仕方が分かりません。
また友達に聞くと、そもそも答え自体が間違っているという意見があり、とても混乱しています。
正しい答えと解き方をお手数ですが分かりやすく教えてください。
早急にお願いします。

No.5 ベストアンサー 回答者： kuzurin 回答日時： 2006/09/24 00:43

>その問題は「毎秒５ｇのガソリンを消費して、毎秒６×１０＾４Ｊの仕事をするエンジンの熱効率は何％か。

但しガソリン１ｇを燃焼させたときに得られる熱量を４×１０＾４Ｊとする。」というものです。
答えは３０％です。ですが(燃料の熱－放熱)／燃料の熱で計算すると、熱効率が７０％と出てしまいます。
これは教科書のミスなのでしょうか？

熱効率は分母が全体の熱量、分子が仕事の量です。
その問題の場合はガソリン５ｇによって得られる熱量(5*4*10^4J)が分母なのは理解しているようですが、分子はした仕事なので、6*10^4Jです。
分母と分子の10^4を約分して、6÷20が0.3。それに100をかけて30％になります。

そして、質問の問題の分子の部分は、全体の燃料の熱から、効率が悪くエンジンで熱になってしまった分を除いた熱量がエンジンのした仕事です。(エンジンは燃料をつかってモノを回転させるのが仕事です)

理解していただけたでしょうか？説明が下手でまだわからないところがあったら聞いてください。

この回答へのお礼

なるほど。そもそも問題の意図が違っていたのですね。
見落としていましたｗ
とても分かりやすい回答を深夜にもかかわらずしていただきありがとうございました。

お礼日時：2006/09/24 01:47

No.4 回答者： myaumyau 回答日時： 2006/09/23 22:49

（3×4.2－8.7）/3×4.2

でいいと思います。

この回答へのお礼

ありがとうございました。
また機会がありましたら宜しくお願いします。

お礼日時：2006/09/24 01:48

No.3 回答者： F-15A 回答日時： 2006/09/23 22:48

つまり、毎秒8.7X10^4Jの熱は仕事に変換されず、無駄に捨てられてるっちゅーこってはないですか。

この回答へのお礼

ありがとうございました。
また機会がありましたら宜しくお願いします。

お礼日時：2006/09/24 01:49

No.2 回答者： ymmasayan 回答日時： 2006/09/23 22:44

合ってますよ。

(燃料の熱－放熱)／燃料の熱　が熱効率です。

この回答へのお礼

ありがとうございました。
また機会がありましたら宜しくお願いします。

お礼日時：2006/09/24 01:50

No.1 回答者： kuzurin 回答日時： 2006/09/23 22:44

答えはたぶん合ってますよ

あなたがどのように考えたか教えてください

この回答への補足

教科書の問題を参考にしました。
その問題は「毎秒５ｇのガソリンを消費して、毎秒６×１０＾４Ｊの仕事をするエンジンの熱効率は何％か。但しガソリン１ｇを燃焼させたときに得られる熱量を４×１０＾４Ｊとする。」というものです。
答えは３０％です。ですが(燃料の熱－放熱)／燃料の熱で計算すると、熱効率が７０％と出てしまいます。
これは教科書のミスなのでしょうか？

補足日時：2006/09/23 23:37