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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,...

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4.6×107J/kg,汽油密度为0.7×103kg/m3,水的比热为4.2×103J/(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。如右图所示是5kg水在冷却系统中水温随时间变化的图线,求6 0min内水所吸收的热量是多少?

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(2)1L汽油在汽车发动机汽缸内共燃烧了3min,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是6×104W,则此汽车发动机的效率是多少?(提示:计算发动机的效率时要分析燃料燃烧的Q和对应时间内输出总功间的关系,发动机效率计算结果精确到1%)

 

(1)1.26×106J (2) 3.22×107J 33.5% 【解析】 试题分析:(1)6 0min内水所吸收的热量是:Q吸=cm△t=4.2×103 J/(kg℃)×5 kg×80℃=1.26×106J;(2)汽油的体积为:V=1L=0.001m3,汽油的质量为:m=ρV=0.7×103kg/m3×0.001 m3=0.7kg,汽油完全燃烧放出的热量为:Q放=mq=0.7kg×4.6×107J/kg=3.22×107J,做功的时间为:t=3min=180s,所做的功为:W=Pt=6×104W×180s=1.08×107J,所以汽车发动机的效率是:η=W/Q放=1.08×107J/3.22×107J≈34%。 考点:热量的计算  
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考点分析:
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