Question

4．某汽車在一次行駛過程中消耗了5kg汽油，已知汽油的熱值為4.6×10⁷J/kg．
（1）求這些汽油完全燃燒放出的熱量？
（2）若水箱中4kg的冷卻水，溫度升高50℃，水至少要吸收多少熱量？[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（3）如果牽引力使汽車前進(jìn)所做的有用功6.9×10⁷J，求汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率．

Answer 1

分析 （1）知道汽油的質(zhì)量和熱值，利用Q_放=mq求汽油完全燃燒產(chǎn)生的熱量；
（2）已知水的質(zhì)量、溫差以及比熱容，根據(jù)公式Q_吸=cm△t可計(jì)算出水吸收的熱量；
（3）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率等于牽引力使汽車前進(jìn)所做的有用功與汽油完全燃燒產(chǎn)生的熱量的比值．

解答 解：
（1）5kg汽油完全燃燒產(chǎn)生的熱量：
Q_放=mq=5kg×4.6×l0⁷J/kg=2.3×l0⁸J；
（2）水吸收的熱量：
Q_吸=cm′△t=4.2×10³J/（kg•℃）×4kg×50℃=8.4×10⁵J；
（3）已知W_有用=6.9×10⁷J，
汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{Q}_{放}}$=$\frac{6.9×1{0}^{7}J}{2.3×1{0}^{8}J}$×100%=30%．
答：（1）這些汽油完全燃燒放出的熱量為2.3×l0⁸J；
（2）水至少要吸收8.4×10⁵J的熱量；
（3）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為30%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生對(duì)熱量公式Q_放=mq、Q_吸=cm△t和效率公式的理解和運(yùn)用，是一道簡(jiǎn)單的應(yīng)用題．