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7×10⁴W，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，利用熱量的計算公式計算吸收的熱量；
（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，然后利用效率的公式計算汽車發動機的效率．

解答：解：
（1）Q_吸=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

=2×10⁵W，
發動機的效率η=

P輸出

P總

×100%=

7×104W

2×105W

×100%=35%．
答：（1）水所吸收的熱量是1.05×10⁶J；
（2）此汽車發動機的效率是35%．

點評：第二問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．