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)(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℃.� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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12．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）
（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是6×10⁴W，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%）

分析（1）已知水的质量、比热容、温度的变化量，求吸收的热量，利用热量的计算公式计算；
（2）利用消耗汽油的体积求出质量，根据Q放=mq计算出放的能量，利用功率的公式可以计算出总功率，然后利用机械效率的公式计算效率．

解答解：（1）水吸收的热量：
Q_吸=c_水m△t=4.2×10³J/（kg•℃）×5kg×50℃=1.05×10⁶J；
（2）燃烧汽油的体积：V=10L=10×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得，汽油的质量：
m_汽油=ρV=0.7×10³kg/m³×10×10^-3m³=7kg，
燃烧汽油所释放的能量：
Q_放=m_汽油q=7kg×4.6×10⁷J/kg=3.22×10⁸J，
发动机的总功率：
P_总=$\frac{{Q}_{放}}{t}$=$\frac{3.22×1{0}^{8}J}{30×60s}$=178888.9W；
发动机的效率：
η=$\frac{{P}_{输出}}{{P}_{总}}$×100%=$\frac{6×1{0}^{4}W}{178888.9W}$×100%=34%．
答：（1）所吸收的热量是1.05×10⁶J；
（2）10L汽油在汽车发动机汽缸内燃烧30min，可以释放出3.22×10⁸J能量；此汽车发动机的效率是34%．

点评本题考查热量的计算和机械效率的计算，计算过程要注意单位换算．

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