Question

4．某汽车在一次行驶过程中消耗了5kg汽油，已知汽油的热值为4.6×10⁷J/kg．
（1）求这些汽油完全燃烧放出的热量？
（2）若水箱中4kg的冷却水，温度升高50℃，水至少要吸收多少热量？[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（3）如果牵引力使汽车前进所做的有用功6.9×10⁷J，求汽车发动机的效率．

Answer 1

分析 （1）知道汽油的质量和热值，利用Q_放=mq求汽油完全燃烧产生的热量；
（2）已知水的质量、温差以及比热容，根据公式Q_吸=cm△t可计算出水吸收的热量；
（3）汽车发动机的效率等于牵引力使汽车前进所做的有用功与汽油完全燃烧产生的热量的比值．

解答 解：
（1）5kg汽油完全燃烧产生的热量：
Q_放=mq=5kg×4.6×l0⁷J/kg=2.3×l0⁸J；
（2）水吸收的热量：
Q_吸=cm′△t=4.2×10³J/（kg•℃）×4kg×50℃=8.4×10⁵J；
（3）已知W_有用=6.9×10⁷J，
汽车发动机的效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{Q}_{放}}$=$\frac{6.9×1{0}^{7}J}{2.3×1{0}^{8}J}$×100%=30%．
答：（1）这些汽油完全燃烧放出的热量为2.3×l0⁸J；
（2）水至少要吸收8.4×10⁵J的热量；
（3）汽车发动机的效率为30%．

点评 本题考查学生对热量公式Q_放=mq、Q_吸=cm△t和效率公式的理解和运用，是一道简单的应用题．