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所做的有用功6.9×10⁷J，求汽車發動機的效率．

Answer 1

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

解答 解：
（1）5kg汽油完全燃燒產生的熱量：
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，
汽車發動機的效率：
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）汽車發動機的效率為30%．

點評 本題考查學生對熱量公式Q_放=mq、Q_吸=cm△t和效率公式的理解和運用，是一道簡單的應用題．