题目内容
20．设计汽车发动机时，既要考虑能量的利用效率，也要考虑发动机的冷却问题．（1）汽车的冷却系统常用循环水作为冷却剂，5kg的水在冷却系统中温度升高了40℃，所吸收的热量为多少？（已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）
（2）某车柴油发动机的热机效率为为25%，如果发动机对外做的有用功的能量为1.32×107J，则需消耗多少kg的柴油？（已知柴油的热值为3.3×107J/kg）
分析 （1）已知水的质量、比热容、温度的变化量，利用Q吸=cm△t求水吸收的热量；
（2）已知柴油发动机的效率和发动机输出的有用能量，利用效率公式求柴油完全燃烧放出的热量，而Q放=mq，据此求需要柴油的质量．
解答 解：
（1）水吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×5kg×40℃=8.4×105J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{有用}}{{Q}_{放}}$得柴油完全燃烧放出的热量：
Q放=$\frac{{Q}_{有用}}{η}$=$\frac{1.32×1{0}^{7}J}{25%}$=5.28×107J，
由Q放=mq得需要柴油的质量：
m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{5.28×1{0}^{7}J}{3.3×1{0}^{7}J/kg}$=1.6kg．
答：（1）水吸收的热量是8.4×105J；
（2）该车需消耗柴油是1.6kg．
点评 本题考查了学生对吸热公式、效率公式、燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用，属于基础题目．
练习册系列答案
相关题目
5．关于比热容，下列说法正确的是（ ）
| A． | 物体的比热容跟温度有关 | |
| B． | 物体的比热容跟它的吸热多少有关 | |
| C． | 物体的比热容跟它的放热多少有关 | |
| D． | 物体的比热容是物体本身的一种特性 |
6．
将小灯泡L、开关S用两节干电池串联作为电源，连接成如图所示电路．闭合开关S、小灯泡不亮，用电压表检ab、ac、cd、da两点间的电压值是0V、3V、0V、3V，由此可以判断故障原因是（ ）
将小灯泡L、开关S用两节干电池串联作为电源，连接成如图所示电路．闭合开关S、小灯泡不亮，用电压表检ab、ac、cd、da两点间的电压值是0V、3V、0V、3V，由此可以判断故障原因是（ ）| A． | ab段断路 | B． | bc段断路 | C． | 开关接触不良 | D． | 电池电压不足 |
8．如图所示，动滑轮可以看做省力杠杆，在拉力F的作用下，杠杆工作时的支点是（ ）
| A． | O点 | B． | B点 | C． | C点 | D． | 三点都不是 |
5．
小明为比较“不同物质的吸热能力”设计了如下的实验方案：将质量相同的水和煤油分别装入烧杯中，固定在铁架台上，用两个相同的酒精灯同时加热水和煤油，实验装置如图所示，实验时每隔一段时间同时测量水和煤油的温度．
（1）在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是（图甲中）：先调整固定B位置，再调整固定A的位置（两空均选填“A”或“B”）．
（2）实验中用搅拌器搅拌的目的是：使液体均匀受热；选用相同酒精灯加热的目的是：使水和煤油在相同时间内吸收热量相等；
（3）实验中发现煤油的温度比水的温度升高得快（选填“快”或“慢”），这表明煤油的比热容较小（选填“大”或“小”）．
小明为比较“不同物质的吸热能力”设计了如下的实验方案：将质量相同的水和煤油分别装入烧杯中，固定在铁架台上，用两个相同的酒精灯同时加热水和煤油，实验装置如图所示，实验时每隔一段时间同时测量水和煤油的温度．| 加热时间/min | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | |
| 温度/℃ | 煤油 | 20 | 25 | 29 | 34 | 38 |
| 水 | 20 | 22 | 24 | 26 | 28 | |
（2）实验中用搅拌器搅拌的目的是：使液体均匀受热；选用相同酒精灯加热的目的是：使水和煤油在相同时间内吸收热量相等；
（3）实验中发现煤油的温度比水的温度升高得快（选填“快”或“慢”），这表明煤油的比热容较小（选填“大”或“小”）．
12．
小明同学学习了燃料的热值后，自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系，他组装了如图所示的装置进行实验，记录结果见下表：
（1）为了保证实验结论的可靠，小明同学选择了两套相同装置，在实验中还控制了2个相同的物理量，它们是：煤油和菜籽油的质量相同、烧杯中水的质量相同．
（2）分析表中数据可知：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是煤油．
（3）实验结束后小明还利用公式Q=cm（t-t0）和Q=mq计算出煤油和菜籽油的热值，利用此实验方法计算出的热值将比真实值小．
小明同学学习了燃料的热值后，自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系，他组装了如图所示的装置进行实验，记录结果见下表：| 燃料 | 加热前的水温/℃ | 燃料燃尽收水温/℃ |
| 煤油 | 25 | 44 |
| 菜籽油 | 25 | 34 |
（2）分析表中数据可知：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是煤油．
（3）实验结束后小明还利用公式Q=cm（t-t0）和Q=mq计算出煤油和菜籽油的热值，利用此实验方法计算出的热值将比真实值小．
9．（1）汽车是我们生活中最重要的交通工具之一，汽车在行驶时，发动机的温度会升得很高．为了确保安全，可用水循环进行冷却，用水做冷却剂的原因是水的比热容大．实际上，水中往往还要加入不易挥发的防冻液（原液含量与凝固点、沸点关系如下表），加入防冻液后的混合液冬天不容易凝固，长时间开车也不容易沸腾．这是因为加入防冻液后水的凝固点低（升高、降低）、沸点高（升高、降低）．
（2）冬天汽车玻璃窗的雾气是在玻璃 的内（内、外）表面，由于车内的水蒸气遇到温度较低的玻璃液化形成的小水珠．可以打开空调对着车窗吹暖风，使小水珠汽化成水蒸气后车窗玻璃就变清晰了．
（3）载重汽车的轮胎比普通汽车的轮胎宽是因为减小压强，轮胎上刻有很多花纹是为了增大摩擦力，刹车后继续滑行是由于汽车具有惯性，滑行时伴随着冒烟的现象，在此过程中机械 能转化为内能．
（4）汽油属于不可再生 （选填“可再生”或“不可再生”）能源．随着成品油价格不断上调，出租车的运输成本也不断增加，我市大部分出租车已将发动机改烧天燃气，试列举一条汽车改用天燃气的好处污染小、热值大等．
| 防冻液含量/% | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 |
| 混合液的凝固点/℃ | -17 | -28 | -37 | -49 | -48 | -46 | -28 |
| 混合液的沸点/℃ | 103 | 104 | 107 | 111 | 117 | 124 | 141 |
（3）载重汽车的轮胎比普通汽车的轮胎宽是因为减小压强，轮胎上刻有很多花纹是为了增大摩擦力，刹车后继续滑行是由于汽车具有惯性，滑行时伴随着冒烟的现象，在此过程中机械 能转化为内能．
（4）汽油属于不可再生 （选填“可再生”或“不可再生”）能源．随着成品油价格不断上调，出租车的运输成本也不断增加，我市大部分出租车已将发动机改烧天燃气，试列举一条汽车改用天燃气的好处污染小、热值大等．
