Question

隨著我國人民生活水平的不斷提高，汽車作為一種普通的交通工具已走進千家萬戶．
（1）汽車發動機一般是柴油機或汽油機，它把燃料燃燒放出的    能轉化為機械能，完全燃燒1kg的汽油能夠獲得    J的能量；（汽油的熱值為4.6×10⁷J/kg）
（2）汽車發動機常用循環流動的水來幫助它散熱，主要是利用了水的    較大的特點．
（3）小明同學閱讀了某牌號汽車發動機的說明書后，將內燃機的能量流向制成如圖所示的圖表，請根據給出的信息，計算該內燃機的效率為    %．汽車行駛時發動機產生的牽引力是F，則燃燒m質量的汽油，能使汽車前進的距離s=    ．（用前面給出物理量的符號表示距離，汽油的熱值在本小題中用q表示）

Answer 1

【答案】分析：（1）根據課本中關于內燃機工作時的能量轉化的基礎知識即可獲得此題的答案；利用汽油的熱值，根據公式：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中最大，所以經常用水來做散熱劑或冷卻劑．
（3）總能量減去浪費掉的能量，就是有效利用的能量，由此可以求得該內燃機的效率．汽車行駛時做的有用功可以利用W=FS來表示，汽車消耗的總能量Q可以用：Q=mq表示，利用內燃機的效率將兩者聯系起來，從而可以表示出汽車前進的距離．
解答：解：（1）由課本基礎知識可知：內燃機工作時將內能轉化為機械能；
汽油的熱值q=4.6×10⁷J/kg，完全燃燒的汽油質量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，相同質量的水和其它物質相比，吸收相同的熱量后，溫度升高的最小，所以發動機里用水來做冷卻劑．
（3）由圖示的能流圖可知，總能量占1，損耗的能量占70%，所以汽油機的效率為30%．
由題意知：汽車行駛時發動機產生的牽引力是F，燃燒汽油的質量為m，汽油的熱值是q，汽油機的效率為30%，汽車通過的距離設為S．
由此可以得到完全燃燒質量為m的汽油產生的總能量：Q=mq，
有效利用的能量：Q_有=Qη=30%mq    ①，
有效利用的能量對汽車做功，即W=Q_有 ②，
牽引力對汽車做的功W=FS    ③，
聯立①②③式解得：S=．
故答案為：（1）內；4.6×10⁷；（2）比熱容；（3）30；．
點評：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；還可以用來解釋很多自然現象如：沿海地區冬暖夏涼的原因．