Question

【題目】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)的冷卻問題。

(1)為了防止發(fā)動(dòng)機(jī)過熱,汽車的冷卻系統(tǒng)常用水的循環(huán)來降低發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度。5 kg的水在冷卻系統(tǒng)中升高50 ℃,所吸收的熱量是多少?[c水=4.2×103 J/(kg·℃) ]

(2)柴油在某汽車發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)燃燒時(shí),如果每分鐘燃燒柴油0.4 kg,發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的功率是8.5×104 W,則此汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是多少?(柴油的熱值取3×107 J/kg)

Answer 1

【答案】(1)1.05×106 J；(2)42.5%

【解析】

(1)水吸收的熱量：

Q吸=c水mΔt=4.2×103J/（kg℃）×5kg×50℃=1.05×106J；

(2)0.4 kg汽油完全燃燒放出的熱量

Q放=m1q=0.4 kg×3×107 J/kg=1.2×107 J，

發(fā)動(dòng)機(jī)的總功率：

P總==2×105W，

發(fā)動(dòng)機(jī)的效率：

η==42.5%。

答：(1)水所吸收的熱量是1.05×106J；

(2)此汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是42.5%。