Question

7．在我國隨著人民生活水平的提高，不少農(nóng)村家庭都購買了汽車，汽車開始進(jìn)入普通百姓家庭．家住農(nóng)村的小明同學(xué)家買了一輛嶄新的奇瑞風(fēng)云2三廂汽車，通過觀察，小明發(fā)現(xiàn)汽車上的許多部件都用到了物理知識(shí)．
（1）如果散熱器中裝有5kg的水，在溫度升高10℃的過程中，水吸收的熱量是多少J．[已知c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（2）若該車以20m/s速度勻速行駛100km 所消耗的汽油為5kg，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率為12kW，則汽車發(fā)動(dòng)機(jī)效率是多少？（已知：汽油熱值為4.6×l0⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水的溫度升高值，利用吸熱公式Q_吸=cm△t求水吸收的熱量；
（2）根據(jù)t=$\frac{s}{v}$求出行駛時(shí)間，根據(jù)Q_放=mq求出汽油完全燃燒放出的熱量，再根據(jù)W=Pt求出發(fā)動(dòng)機(jī)做的有用功，根據(jù)η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$×100%求出汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率．

解答 解：
（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t
=4.2×10³J/（kg•℃）×5kg×10℃
=2.1×10⁵J；
（2）由v=$\frac{s}{t}$可得，行駛時(shí)間：
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{100×1{0}^{3}m}{20m/s}$=5000s，
5kg汽油完全燃燒放出的熱量：
Q_放=mq=5kg×4.6×10⁷J/kg=2.3×10⁸J，
由P=$\frac{W}{t}$可得發(fā)動(dòng)機(jī)做的功：
W=Pt=12000W×5000s=6×10⁷J，
汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率：
η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{6×1{0}^{7}J}{2.3×1{0}^{8}J}$×100%≈26%．
答：（1）水吸收的熱量是2.1×10⁵J；
（2）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)效率是26%．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查的是學(xué)生對(duì)吸熱公式、速度公式、功率公式、熱機(jī)效率計(jì)算公式的理解和掌握，雖知識(shí)點(diǎn)多、綜合性強(qiáng)，但都屬于基礎(chǔ)，難度不大！