Question

汽車已進入百姓家庭，汽車發動機性能的好壞倍受人們關注．在汽車發動機的設計過程中，既要考慮能量的有效利用，又要考慮發動機的冷卻問題． [汽油熱值為4.6×10⁷ J/kg，汽油密度為0.7×10³ kg/m³，水的比熱容為4.2×10³ J/（kg•℃）]

（1）為了防止發動機過熱，汽車的冷卻系統常用水的循環來降低發動機的溫度.5kg水在冷卻系統中溫度升高50℃，所吸收的熱量是多少？

（2）10L汽油在汽車發動機汽缸內燃燒30min，可以釋放出多少能量（假設汽油完全燃燒）？若發動機輸出的功率為6×10⁴ W，則此汽車發動機的效率是多少？（汽車發動機效率的計算結果精確到1%）

Answer 1

解：（1）由Q=cm△t=4.2×10³J/kg.℃×5kg×50℃=1.05×10⁶J--------（2分）

(2)Q=mq=ρvq=0.7kg/L×10L×4.6×10⁷J/kg=3.22×10⁸J---------（2分）

W_有=pt=6×10⁴w×30×60s=1.08×10⁸J----------（2分）

η= W_有/ W_總= W_有/Q=1.08×10⁸J/3.22×10⁸J=34%--------（1分）