Question

20．設(shè)計(jì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，既要考慮能量的利用效率，也要考慮發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻問(wèn)題．
（1）汽車的冷卻系統(tǒng)常用循環(huán)水作為冷卻劑，5kg的水在冷卻系統(tǒng)中溫度升高了40℃，所吸收的熱量為多少？（已知水的比熱容為4.2×10³J/（kg•℃）
（2）某車柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的熱機(jī)效率為為25%，如果發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)外做的有用功的能量為1.32×10⁷J，則需消耗多少kg的柴油？（已知柴油的熱值為3.3×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）已知水的質(zhì)量、比熱容、溫度的變化量，利用Q_吸=cm△t求水吸收的熱量；
（2）已知柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的效率和發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的有用能量，利用效率公式求柴油完全燃燒放出的熱量，而Q_放=mq，據(jù)此求需要柴油的質(zhì)量．

解答 解：
（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×5kg×40℃=8.4×10⁵J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{有用}}{{Q}_{放}}$得柴油完全燃燒放出的熱量：
Q_放=$\frac{{Q}_{有用}}{η}$=$\frac{1.32×1{0}^{7}J}{25%}$=5.28×10⁷J，
由Q_放=mq得需要柴油的質(zhì)量：
m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{5.28×1{0}^{7}J}{3.3×1{0}^{7}J/kg}$=1.6kg．
答：（1）水吸收的熱量是8.4×10⁵J；
（2）該車需消耗柴油是1.6kg．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)吸熱公式、效率公式、燃料完全燃燒放熱公式的掌握和運(yùn)用，屬于基礎(chǔ)題目．