Question

汽车已进入百姓家庭，汽车发动机性能的好坏倍受人们关注．在汽车发动机的设计过程中，既要考虑能量的有效利用，又要考虑发动机的冷却问题．[汽油热值为4.6×10⁷ J/kg，汽油密度为0.7×10³ kg/m³，水的比热容为4.2×10³ J/（kg•℃）]

（1）为了防止发动机过热，汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度.6kg水在冷却系统中温度升高50℃，所吸收的热量是多少？

（2）15L汽油在汽车发动机汽缸内燃烧40min，可以释放出多少能量（假设汽油完全燃烧）？若发动机输出的功率为6×10⁴ W，则此汽车发动机的效率是多少？（汽车发动机效率的计算结果精确到0.1%）

Answer

（1）1.26×106 J；（2）4.83×108 J；29.8%

【解析】

试题分析：（1）Q吸=cm△t=4.2×103 J/（kg•℃）×6kg×50℃=1.26×106 J

（2）m= ρV=0.7×103 kg/m3 ×0.015 m3=10.5 kg

Q放=mq=10.5 kg×4.6×107 J/kg=4.83×108 J

W=pt=6×104 W×40×60s=1.44×108 J

η=W/ Q放=1.44×108 J/4.83×108 J=29.8%

考点：功率的计算，热量的计算，热机的效率