Question

隨著我國人民生活水平的不斷提高，汽車作為一種普通的交通工具已走進千家萬戶．
（1）汽車發(fā)動機一般是柴油機或汽油機，它把燃料燃燒放出的    能轉化為機械能，完全燃燒1kg的汽油能夠獲得    J的能量；（汽油的熱值為4.6×10⁷J/kg）
（2）汽車發(fā)動機常用循環(huán)流動的水來幫助它散熱，主要是利用了水的    較大的特點．
（3）小明同學閱讀了某牌號汽車發(fā)動機的說明書后，將內(nèi)燃機的能量流向制成如圖所示的圖表，請根據(jù)給出的信息，計算該內(nèi)燃機的效率為    %．汽車行駛時發(fā)動機產(chǎn)生的牽引力是F，則燃燒m質(zhì)量的汽油，能使汽車前進的距離s=    ．（用前面給出物理量的符號表示距離，汽油的熱值在本小題中用q表示）

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)課本中關于內(nèi)燃機工作時的能量轉化的基礎知識即可獲得此題的答案；利用汽油的熱值，根據(jù)公式：Q=mq即可求得完全燃燒1kg的汽油能夠獲得的能量．
（2）由于水的比熱容在所有物質(zhì)中最大，所以經(jīng)常用水來做散熱劑或冷卻劑．
（3）總能量減去浪費掉的能量，就是有效利用的能量，由此可以求得該內(nèi)燃機的效率．汽車行駛時做的有用功可以利用W=FS來表示，汽車消耗的總能量Q可以用：Q=mq表示，利用內(nèi)燃機的效率將兩者聯(lián)系起來，從而可以表示出汽車前進的距離．
解答：解：（1）由課本基礎知識可知：內(nèi)燃機工作時將內(nèi)能轉化為機械能；
汽油的熱值q=4.6×10⁷J/kg，完全燃燒的汽油質(zhì)量m=1kg，
所以其放出的能量：Q=mq=1kg×4.6×10⁷J/kg=4.6×10⁷J．
（2）水的比熱容最大，相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)相比，吸收相同的熱量后，溫度升高的最小，所以發(fā)動機里用水來做冷卻劑．
（3）由圖示的能流圖可知，總能量占1，損耗的能量占70%，所以汽油機的效率為30%．
由題意知：汽車行駛時發(fā)動機產(chǎn)生的牽引力是F，燃燒汽油的質(zhì)量為m，汽油的熱值是q，汽油機的效率為30%，汽車通過的距離設為S．
由此可以得到完全燃燒質(zhì)量為m的汽油產(chǎn)生的總能量：Q=mq，
有效利用的能量：Q_有=Qη=30%mq    ①，
有效利用的能量對汽車做功，即W=Q_有 ②，
牽引力對汽車做的功W=FS    ③，
聯(lián)立①②③式解得：S=．
故答案為：（1）內(nèi)；4.6×10⁷；（2）比熱容；（3）30；．
點評：水的比熱容最大，即可用作冷卻劑，如此題；也可以用作散熱劑，如暖氣片里裝的是水；還可以用來解釋很多自然現(xiàn)象如：沿海地區(qū)冬暖夏涼的原因．