（2011•和平区一模）如图是一款家庭小轿车，它的发动机是汽油机，为了避免发动机过热影响对外做功，有水箱通过水的循环吸热为发动机降温．此轿车以90km/h的速度匀速行驶100km的油耗为7

Question

（2011•和平区一模）如图是一款家庭小轿车，它的发动机是汽油机，为了避免发动机过热影响对外做功，有水箱通过水的循环吸热为发动机降温．此轿车以90km/h的速度匀速行驶100km的油耗为7L（1L=1dm³），同时水箱内10kg水由20℃升高到90℃，轿车行驶中发动机提供的平均前进动力为901.6N，已知ρ_汽油=0.7kg/dm³，热值q_汽油=4.6×10⁷J/kg．根据以上信息，请解答以下问题：
（1）百公里的油耗所能释放的最大能量是多少？
（2）由于水箱中的吸热所损失的能量达到多少J？
（3）发动机把内能转化为机械能的效率为多大？

Answer 1

（1）∵ρ=(m)/(V)，
∴百公里的油耗的质量：
m=ρV=0.7kg/dm³×7dm³=4.9kg，
这些汽油完全燃烧放出的热量：
Q_放=mq=4.9kg×4.6×10⁷J/kg=2.254×10⁸J，
即百公里的油耗所能释放的最大能量为2.254×10⁸J；
（2）水箱内水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×10kg×（90℃-20℃）=2.94×10⁶J；
即：由于水箱中的吸热所损失的能量达到2.94×10⁶J；
（3）百公里牵引力做的功：
W=Fs=901.6N×100×10³m=9.016×10⁷J，
发动机把内能转化为机械能的效率：
η=(W)/(Q放)×100%=(9.016×107J)/(2.254×108J)×100%=40%．
答：（1）百公里的油耗所能释放的最大能量是2.254×10⁸J；
（2）由于水箱中的吸热所损失的能量达到2.94×10⁶J；
（3）发动机把内能转化为机械能的效率为40%．