随着人们生活水平的提高,轿车已逐步进入普通家庭.若某轿车以20kW的功率在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶10km的路程,消耗了1L汽油(1L=1dm3).[已知

发布时间:2020-08-03 18:22:05

随着人们生活水平的提高,轿车已逐步进入普通家庭.若某轿车以20kW的功率在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶10km的路程,消耗了1L汽油(1L=1dm3).[已知汽油的密度为0.7×103kg/m3、热值为4.6×l07J/kg,水的比热容为4.2×103J/(㎏?℃)].求:
(1)轿车行驶的时间;
(2)轿车做的功;
(3)这些汽油完全燃烧所产生的热量;
(4)汽油机的效率(保留整数);
(5)如果汽油完全燃烧产生的热量中有4.2%被水箱中的7kg的20℃水吸收,能使水的温度大约升高多少℃?

网友回答

解:(1)根据v=可得:
轿车行驶的时间t===500s;
(2)根据P=可得:
轿车做的功W有=Pt=20×103W×500s=1×107J;
(3)根据ρ=可得:
1L汽油的质量m=ρV=0.7×103kg/m3×1×10-3m3=0.7kg,
这些汽油完全燃烧所产生的热量:
Q放=mq=0.7kg×4.6×107J/kg=3.22×107J;
(4)汽油机的效率:
η=×100%=×100%≈31%;
(5)水箱中水吸收的热量:
Q吸=Q放η′=3.22×107J×4.2%=1.3524×106J,
根据Q=cm△t可得:
水温度升高的量△t===46℃.
答:(1)轿车行驶的时间为500s;
(2)轿车做的功为1×107J;
(3)这些汽油完全燃烧所产生的热量为3.22×107J;
(4)汽油机的效率约为31%;
(5)如果汽油完全燃烧产生的热量中有4.2%被水箱中的7kg的20℃水吸收,能使水的温度大约升高46℃.
解析分析:(1)已知轿车行驶的路程和速度,根据v=求出行驶的时间;(2)已知轿车的功率和行驶时间,根据W=Pt求出轿车做的功;(3)知道汽油的体积和密度,根据ρ=求出汽油的质量,再根据Q=mq求出这些汽油完全燃烧所产生的热量;(4)轿车做的功和汽油完全燃烧放出的热量之比即为汽油机的效率;(5)先根据效率公式求出水箱中水吸收的热量,再根据Q=cm△t求出水吸收热量后温度的变化.

点评:本题考查了速度公式、做功公式、密度公式、效率公式和燃料热值的理解与掌握,涉及的知识点较多,综合性强;最后一问要注意求的是水温度的变化量,不是水的末温.
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