Question

汽车牵引力功率为9.2kW，工作100s，汽油完全燃烧放出的热量有20%转化为机械能．（汽油的热值为4.6×10⁷J/kg，g=10N/kg）
求：（1）这段时间内该汽车发动机的牵引力做了多少功？
（2）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．4kg水在冷却系统中升高了50℃，所吸收的热量是多少？[c_水=4.2×10³J/（kg?℃）]
（3）发动机消耗多少质量汽油？

Answer 1

分析：（1）已知汽车的功率与做功时间，由W=Pt可以求出汽车牵引力做的功；
（2）已知水的质量、水升高的温度，由热量公式可以求出水吸收的热量；
（3）根据效率公式求出燃烧汽油释放的热量，然后由热值公式求出消耗汽油的质量．

解答：解：（1）汽车牵引力做的功：
W=Pt=9.2×10³W×100s=9.2×10⁵J；
（2）水吸收的热量：
Q=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×4kg×50℃=8.4×10⁵J；
（3）∵η=

W

Q放

，
∴汽油燃烧释放的热量：
Q_放=

W

η

=

9.2×105J

20%

=4.6×10⁶J，
∵Q_放=mq，
∴发动机消耗汽油的质量：
m=

Q放

q

=

4.6×106J

4.6×107J/kg

=0.1kg；
答：（1）发动机的牵引力做了9.2×10⁵J的功；
（2）水吸收的热量是8.4×10⁵J；
（3）发动机消耗了0.1kg的汽油．

点评：本题考查了求发电机做的功、水吸收的热量、发动机消耗的汽油质量，难度不同，应用功率公式的变形公式、热量公式、热值公式即可正确解题．