试题

（2011·锦州）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.5kg水在冷却系统中温度升高50℃，所吸收的热量是多少？
（2）10L汽油在汽车发动机汽缸内燃烧30min，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1%）

解：（1）Q_吸=cm△t=4.2×10³ J/（kg·℃）×5 kg×50℃=1.05×10⁶J；
（2）V=10L=0.01m³，
m=ρV=0.7×10³kg/m³×0.01 m³=7kg，
Q_放=mq=7kg×4.6×10⁷J/kg=3.22×10⁸J，
t=30min=1800s，
W=Pt=6×10⁴W×1800s=1.08×10⁸J，
η=

W

Q放

=

1.08×108J

3.22×108J

≈34%．
答：（1）水吸收的热量是1.05×10⁶J；
（2）10L汽油在汽车发动机汽缸内燃烧可以释放出3.22×10⁸J的能量，此汽车发动机的效率是34%．
解：（1）Q_吸=cm△t=4.2×10³ J/（kg·℃）×5 kg×50℃=1.05×10⁶J；
（2）V=10L=0.01m³，
m=ρV=0.7×10³kg/m³×0.01 m³=7kg，
Q_放=mq=7kg×4.6×10⁷J/kg=3.22×10⁸J，
t=30min=1800s，
W=Pt=6×10⁴W×1800s=1.08×10⁸J，
η=

W

Q放

=

1.08×108J

3.22×108J

≈34%．
答：（1）水吸收的热量是1.05×10⁶J；
（2）10L汽油在汽车发动机汽缸内燃烧可以释放出3.22×10⁸J的能量，此汽车发动机的效率是34%．