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．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．5kg水在冷却系统中温度升高50℃，水

Question

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．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．5kg水在冷却系统中温度升高50℃，水所吸收的热量是多少？水的内能增加了多少？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，若发动机输出的功率是8.5×10⁴W，在每分钟内，汽车输出的功是多少？此汽车发动机的效率是多少？

Answer 1

（1）Q=c_水m△t=4.2×10³J/（kg•℃）×5kg×50℃=1.05×10⁶J；
水的内能增加了1.05×10⁶J；
（2）由P=(W)/(t)可得，W=Pt=8.5×10⁴W×60s=5.1×10⁶J，
发动机的总功率P_总=(Q)/(t)=(1.2×107J)/(60s)2×10⁵W，
发动机的效率η=(P输出)/(P总)×100%=(8.5×104W)/(2.0×105W)×100%=42.5%．
答：所吸收的热量是1.05×10⁶J；水的内能增加了1.05×10⁶J；
在每分钟内，汽车输出的功是5.1×10⁶J，柴此汽车发动机的效率是42.5%．