设计汽车发动机时,既要考虑能量的利用效率,也要考虑发动机的冷却问题.(1)为了防止发动机过热,汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度.200kg水在冷却系统中升

发布时间:2020-08-07 15:05:16

设计汽车发动机时,既要考虑能量的利用效率,也要考虑发动机的冷却问题.
(1)为了防止发动机过热,汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度.200kg水在冷却系统中升高从20℃上升到60℃,所吸收的热量是多少?[C水=4.2×103J/(kg?℃)]
(2)若上述热量由完全燃烧的煤气提供,而实际上煤气未完全燃烧,若水吸收的热量是烟煤放出热量的8.4%,那么需要多少m3的煤气?[水的比热容为4.2×103J/(kg?℃),煤气的热值q=4.0×107J/m3.气体完全燃烧放出热量的公式Q放=qV,式中V表示燃烧气体的体积.]
(3)柴油在某汽车发动机汽缸内燃烧时,如果每分钟释放1.2×107J的能量,发动机输出的功率是8.5×104W,则此汽车发动机的效率是多少?

网友回答

解:(1)Q吸=cm(t-t0)=4.2×103?J/(kg?℃)×200kg×(60℃-20℃)=3.36×107J;
(2)∵Q吸=8.4%Q放,
∴Q放===4×108J,
根据Q放=qV可得:
需要的煤气V===10m3;
(3)发动机的总功率P总===2×105W,
发动机的效率η=×100%=×100%=42.5%.
答:(1)所吸收的热量是1.05×106J;
(2)需要10m3的煤气;
(3)此汽车发动机的效率是42.5%.
解析分析:(1)知道水的质量、水温度的升高值和水的比热容,利用吸热公式求水吸收的热量;
(2)根据水吸收的热量和水的吸收效率求出烟煤放出热量,然后利用Q=qV求需要的煤气;
(3)已知时间和放出的能量,利用功率的公式可以计算出总功率,然后利用机械效率的公式计算效率.

点评:本题考查了学生对密度公式、吸热公式、功率公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用,知识点多、综合性强,要求灵活运用公式,属于难题!
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