Question

汽車已進(jìn)入百姓家庭，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)性能的好壞倍受人們關(guān)注．在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，既要考慮能量的有效利用，又要考慮發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻問(wèn)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(dòng)機(jī)過(guò)熱，汽車的冷卻系統(tǒng)常用水的循環(huán)來(lái)降低發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度.5 kg水在冷卻系統(tǒng)中溫度升高50 ℃，所吸收的熱量是多少？
（2）10 L汽油在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)燃燒30 min，可以釋放出多少能量（假設(shè)汽油完全燃燒）？若發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的功率為6×10⁴ W，則此汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是多少？（汽車發(fā)動(dòng)機(jī)效率的計(jì)算結(jié)果精確到1%）

Answer 1

解：
（1）Q_吸＝cm（t₁－t₀）＝4.2×10³ J/（kg·℃）×5 kg×50 ℃＝1.05×10⁶ J；
（2）V＝10 L＝0.01 m³
m＝ρV＝0.7×10³ kg/m³×0.01 m³＝7 kg
Q_吸＝mq＝7 kg×4.6×10⁷ J/kg＝3.22×10⁸ J　
t＝30 min＝1 800 s
W＝Pt＝6×10⁴ W×1 800 s＝1.08×10⁸ J
η＝==34%。