Question

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）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水在冷却系统中升高50℃，所吸收的热量是多少？[c_水=4.2×10³J/（kg?℃）]
（2）柴油在某汽车发动机汽缸内燃烧时，如果每分钟释放1.2×10⁷J的能量，发动机输出的功率是7×10⁴W，则此汽车发动机的效率是多少？

Answer 1

分析：（1）已知水的质量、比热容、温度的变化量，利用热量的计算公式计算吸收的热量；
（2）已知时间和放出的能量，利用功率的公式可以计算出总功率，然后利用效率的公式计算汽车发动机的效率．

解答：解：
（1）Q_吸=c_水m△t=4.2×10³J/（kg?℃）×5kg×50℃=1.05×10⁶J；
（2）发动机的总功率：
P_总=

Q

t

=

1.2×107J

60s

=2×10⁵W，
发动机的效率η=

P输出

P总

×100%=

7×104W

2×105W

×100%=35%．
答：（1）水所吸收的热量是1.05×10⁶J；
（2）此汽车发动机的效率是35%．

点评：第二问还可以先计算出输出的能量，然后再利用效率公式计算效率．