Question

設計汽車發動機時，既要考慮能量的利用效率，也要考慮發動機的冷卻問題．
（1）為了防止發動機過熱，汽車的冷卻系統常用水的循環來降低發動機的溫度．5kg水在冷卻系統中升高50℃，所吸收的熱量是多少？[C_水=4.2×10³J/（kg?℃）]
（2）柴油在某汽車發動機汽缸內燃燒時，如果每分鐘釋放1.2×10⁷J的能量，發動機輸出的功率是8.5×10⁴W，則此汽車發動機的效率是多少？

Answer 1

分析：（1）已知水的質量、比熱容、溫度的變化量，求吸收的熱量，利用熱量的計算公式計算；
（2）已知時間和放出的能量，利用功率的公式可以計算出總功率，然后利用機械效率的公式計算效率．

解答：解：（1）Q=c_水m△t=4.2×10³J/（kg?℃）×5kg×50℃=1.05×10⁶J；
（2）發動機的總功率P_總=

Q

t

=

1.2×107J

60s

=2.0×105w；
發動機的效率η=

P輸出

P總

×100%=

8.5×104W

2.0×105W

×100%=42.5%．
答：（1）所吸收的熱量是1.05×10⁶J；（2）柴此汽車發動機的效率是42.5%．

點評：（1）計算過程要注意單位換算；（2）計算本題（2）還可以先計算出輸出的能量，然后再利用效率公式計算效率．