Question

随着我国人民生活水平的不断提高，汽车作为一种普通的交通工具已走进千家万户。

⑴汽车发动机一般是柴油机或汽油机，它把燃料燃烧放出的______能转化为机械能，完全燃烧1kg的汽油能够获得________J（汽油的热值为4.6×10⁷J/kg）

⑵汽车发动机常用循环流动的水来帮助它散热，主要是利用了水的__________较大的特点，这是通过________ _方式改变物体的内能的。

⑶小明同学阅读了某牌号汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图所示的图表，请根据给出的信息，计算该内燃机的效率为      %。汽车行驶时发动机产生的牵引力是F，内燃机的效率为η,则燃烧m质量的汽油，能使汽车前进的距离s=               。（用前面给出物理量的符号表示距离，汽油的热值在本小题中用q表示）

 

Answer 1

【答案】

内能，4.6×10⁷，比热容，热传递，30， qmη/F

【解析】

试题分析：根据课本中关于内燃机工作时的能量转化的基础知识即可获得此题的答案；利用汽油的热值，根据公式：Q=mq即可求得完全燃烧1kg的汽油能够获得的能量；由于水的比热容在所有物质中最大，所以经常用水来做散热剂或冷却剂；总能量减去浪费掉的能量，就是有效利用的能量，由此可以求得该内燃机的效率．汽车行驶时做的有用功可以利用W=FS来表示，汽车消耗的总能量Q可以用：Q=mq表示，利用内燃机的效率将两者联系起来，从而可以表示出汽车前进的距离．：（1）由课本基础知识可知：内燃机工作时将内能转化为机械能；

汽油的热值q=4.6×10⁷J/kg，完全燃烧的汽油质量m=1kg，

所以其放出的能量：Q=mq=1kg×4.6×10⁷J/kg=4.6×10⁷J．

（2）水的比热容最大，相同质量的水和其它物质相比，吸收相同的热量后，温度升高的最小，所以发动机里用水来做冷却剂．

（3）由图示的能流图可知，总能量占1，损耗的能量占70%，所以汽油机的效率为30%．

由题意知：汽车行驶时发动机产生的牵引力是F，燃烧汽油的质量为m，汽油的热值是q，汽油机的效率为30%，汽车通过的距离设为S．

由此可以得到完全燃烧质量为m的汽油产生的总能量：Q=mq，

有效利用的能量：Q_有=Qη=30%mq    ①，

有效利用的能量对汽车做功，即W=Q_有 ②，

牵引力对汽车做的功W=FS    ③，

联立①②③式解得：

考点：本题考查热机、水的比热容的特点及应用、热量的计算、燃料的热值、热机的效率

点评：水的比热容最大，即可用作冷却剂，如此题；也可以用作散热剂，如暖气片里装的是水；还可以用来解释很多自然现象如：沿海地区冬暖夏凉的原因．