Question

（2011?惠山區(qū)模擬）隨著我國(guó)人民生活水平的不斷提高，汽車(chē)作為一種普通的交通工具已走進(jìn)千家萬(wàn)戶(hù)．
（1）汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)一般是柴油機(jī)或汽油機(jī)，它把燃料燃燒放出的

內(nèi)

能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，完全燃燒1kg的汽油能夠獲得

4.6×10⁷

J的能量；（汽油的熱值為4.6×10⁷J/kg）
（2）汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)常用循環(huán)流動(dòng)的水來(lái)幫助它散熱，主要是利用了水的

比熱容

較大的特點(diǎn)．
（3）小明同學(xué)閱讀了某牌號(hào)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的說(shuō)明書(shū)后，將內(nèi)燃機(jī)的能量流向制成如圖所示的圖表，請(qǐng)根據(jù)給出的信息，計(jì)算該內(nèi)燃機(jī)的效率為

30

%．汽車(chē)行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的牽引力是F，則燃燒m質(zhì)量的汽油，能使汽車(chē)前進(jìn)的距離s=

m×q×30%

F

．（用前面給出物理量的符號(hào)表示距離，汽油的熱值在本小題中用q表示）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)課本中關(guān)于內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)的能量轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)知識(shí)即可獲得此題的答案；利用汽油的熱值，根據(jù)公式：Q=mq即可求得完全燃燒1kg的汽油能夠獲得的能量．
（2）由于水的比熱容在所有物質(zhì)中最大，所以經(jīng)常用水來(lái)做散熱劑或冷卻劑．
（3）總能量減去浪費(fèi)掉的能量，就是有效利用的能量，由此可以求得該內(nèi)燃機(jī)的效率．汽車(chē)行駛時(shí)做的有用功可以利用W=FS來(lái)表示，汽車(chē)消耗的總能量Q可以用：Q=mq表示，利用內(nèi)燃機(jī)的效率將兩者聯(lián)系起來(lái)，從而可以表示出汽車(chē)前進(jìn)的距離．

解答：解：（1）由課本基礎(chǔ)知識(shí)可知：內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；
汽油的熱值q=4.6×10⁷J/kg，完全燃燒的汽油質(zhì)量m=1kg，
所以其放出的能量：Q=mq=1kg×4.6×10⁷J/kg=4.6×10⁷J．
（2）水的比熱容最大，相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)相比，吸收相同的熱量后，溫度升高的最小，所以發(fā)動(dòng)機(jī)里用水來(lái)做冷卻劑．
（3）由圖示的能流圖可知，總能量占1，損耗的能量占70%，所以汽油機(jī)的效率為30%．
由題意知：汽車(chē)行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的牽引力是F，燃燒汽油的質(zhì)量為m，汽油的熱值是q，汽油機(jī)的效率為30%，汽車(chē)通過(guò)的距離設(shè)為S．
由此可以得到完全燃燒質(zhì)量為m的汽油產(chǎn)生的總能量：Q=mq，
有效利用的能量：Q_有=Qη=30%mq    ①，
有效利用的能量對(duì)汽車(chē)做功，即W=Q_有 ②，
牽引力對(duì)汽車(chē)做的功W=FS    ③，
聯(lián)立①②③式解得：S=

m×q×30%

F

．
故答案為：（1）內(nèi)；4.6×10⁷；（2）比熱容；（3）30；

m×q×30%

F

．

點(diǎn)評(píng)：水的比熱容最大，即可用作冷卻劑，如此題；也可以用作散熱劑，如暖氣片里裝的是水；還可以用來(lái)解釋很多自然現(xiàn)象如：沿海地區(qū)冬暖夏涼的原因．