汽車已進入百姓家庭,汽車發(fā)動機性能的好壞倍受人們關注.在汽車發(fā)動機的設計過程中,既要考慮能量的有效利用,又要考慮發(fā)動機的冷卻問題. [汽油熱值為4.6×107 J/kg,汽油密度為0.7×103 kg/m3,水的比熱容為4.2×103 J/(kg?℃)]
(1)為了防止發(fā)動機過熱,汽車的冷卻系統(tǒng)常用水的循環(huán)來降低發(fā)動機的溫度.5kg水在冷卻系統(tǒng)中溫度升高50℃,所吸收的熱量是多少?
(2)10L汽油在汽車發(fā)動機汽缸內(nèi)燃燒30min,可以釋放出多少能量(假設汽油完全燃燒)?若發(fā)動機輸出的功率為6×104 W,則此汽車發(fā)動機的效率是多少?(汽車發(fā)動機效率的計算結果精確到1%)

(1)水吸收的熱量是1.05×106J;
(2)10L汽油在汽車發(fā)動機汽缸內(nèi)燃燒可以釋放出3.22×108J的能量,此汽車發(fā)動機的效率是34%.

解析試題分析:(1)知道水的質(zhì)量、水溫度的升高值和水的比熱容,利用吸熱公式求水吸收的熱量;
Q=cm△t=4.2×103 J/(kg?℃)×5 kg×50℃=1.05×106J;
(2)知道汽油的體積,利用密度公式求汽油的質(zhì)量,再利用燃料完全燃燒放熱公式求汽油燃燒可以釋放的能量(總能量);知道發(fā)動機的輸出功率和工作時間,利用W=Pt可求有用功,再利用效率公式求發(fā)動機的效率,
V=10L=0.01m3,m=ρV=0.7×103kg/m3×0.01 m3=7kg,
Q=mq=7kg×4.6×107J/kg=3.22×108J,
t=30min=1800s,W=Pt=6×104W×1800s=1.08×108J,
η=W/Q=1.08×108J/3.22×108J≈34%.
考點:熱量的計算;功的計算;燃料的熱值;熱機的效率.

練習冊系列答案
相關習題

科目:初中物理 來源: 題型:計算題

在農(nóng)村常有家庭挖井取水,小明同學用如圖(甲)所示的滑輪組提土,他用20s的時間把重為150N的土從井中勻速提升4m,拉力做的功W隨時間t的變化圖像如圖(乙)所示.不計繩重和摩擦.

求:(1)有用功;
(2)滑輪組的機械效率;
(3)拉力的大;
(4)動滑輪的重力.

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科目:初中物理 來源: 題型:單選題

下列關于溫度、內(nèi)能和熱量的描述中正確的是

A.物體的溫度不變,內(nèi)能一定不變
B.內(nèi)能小的物體也可能將熱量傳遞給內(nèi)能大的物體
C.熱量總是從內(nèi)能大的物體向內(nèi)能小的物體傳遞
D.溫度高的物體含有的熱量比溫度低的物體多

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科目:初中物理 來源: 題型:填空題

現(xiàn)代生活中最重要的交通運輸工具——汽車,與我們的生活走得越來越近了。 
(1)某單缸汽油發(fā)動機氣缸的活塞面積是120cm2,做功沖程中活塞移動的距離是30cm,氣體的平均壓強是5×105Pa。汽油的熱值是4.6×107J/kg,每次做功耗油0.2g,氣體一次膨脹對活塞做的功是______J;若每次做功過程中汽油的90%完全燃燒,每次汽油燃燒放出的熱量是__________J;排氣過程中,廢氣溫度________,內(nèi)能________。
(2) 汽油的熱值4.6×107J/kg含義:_______________________________(2分)
(3)汽油機的效率很低,主要原因之一是______帶走了大量的能量。

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科目:初中物理 來源: 題型:計算題

近幾年來我市冬季蔬菜價格逐年攀升,但種植蔬菜的大棚數(shù)量卻逐年減少,小剛調(diào)查發(fā)現(xiàn),煤炭價格上漲是導致蔬菜成本上升的重要原因.為此小剛想,能否利用所學的知識對大棚進行節(jié)能改造,評估利用太陽能和電能為大棚提供能源的可行性.查詢資料可知,本地區(qū)冬季太陽能集熱管每平方米面積上每天可接收的太陽能是1.68×107J,煤的熱值為3×107J/kg.請你幫助他完成下列計算,為小剛的評估提供依據(jù).
(1)如果這些能量的90%被水吸收,可使多少千克的水從20℃升高到70℃?
(2)用集熱管每平方米接收的太陽能替代煤,可節(jié)約煤多少千克?(煤完全燃燒)
(3)如果用3kW的電熱器加熱這些水,需要多長時間?(不計熱散失)
(4)請寫出一條太陽能的優(yōu)點或缺點.

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科目:初中物理 來源: 題型:計算題

(共6分)有一款太陽能熱水器,銘牌上顯示水容量為80L. 將它安裝在陽光充足的水平臺面上,并送滿水.
無錫地區(qū)(晴天)平均每平方米的面積上,每小時接收的太陽能約為2.8×106J. 若該熱水器接受太陽能的有效面積為1.5m2,每天日照時間按8h計算,則它一天中接收的太陽能(E)約為多少?若這些太陽能有60%被熱水器中的水吸收,則可使初溫為25℃的熱水器中的水溫度升高多少?[c水=4.2×103J/(kg·℃)  氣壓為1個標準大氣壓]
(2)若該熱水器一天中接收的太陽能,由燃燒煤氣來提供,而煤氣灶的效率為40%,求至少需要燃燒多少千克煤氣?(煤氣的熱值為q=4.2×107J/kg)

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科目:初中物理 來源: 題型:計算題

如圖是某太陽能熱水器,向其中注入50kg的水,陽光照射—段時間后,水溫從10℃升高到50℃.水的比熱容是4.2×103J/(kg·℃).試求:

(1)這段時間該熱水器中的水吸收的熱量是多少?
(2)如果這段時間該太陽能熱水器接收到太陽輻射的熱量是2.8× 107J,則這段時間該熱水器的效率是多少?
(3)若用天然氣來提供2.8×l07J的熱量,需完全燃燒多少m3的天然氣.(天然氣的熱值為8.4×l07J/m3,天然氣完全燃燒放出的熱量全部給水吸收.保留兩位小數(shù).)

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科目:初中物理 來源: 題型:綜合題

(6分)隨著無錫經(jīng)濟水平的不斷提高,小汽車越來越多地走進了我市普通百姓人家.如表為小明同學家小汽車的有關數(shù)據(jù):

小汽車的總質(zhì)量1500kg
 
小汽車的額定功率50kW
 
汽車輪胎與地面接觸的總面積0.1m2
 
100km耗油量8L
 
水箱中裝滿水質(zhì)量2.5kg
 
汽油的密度0.71×103kg/m3
 
求:(1)某次行駛中,若水箱中水溫度升高20℃,則水吸收熱量為多少焦耳?
(2)該小汽車靜止在水平地面上時,對地面的壓強是多大?
(3)假若小汽車發(fā)動機的效率為30%,該小汽車在水平路面上以額定功率勻速直線行駛0.5h,此過程中小汽車消耗的汽油是多少kg?(汽油的熱值為4.6×107J/kg,g=10N/kg)

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科目:初中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示的四種現(xiàn)象中,屬于光的反射現(xiàn)象的是

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