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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

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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?
▼优质解答
答案和解析
(1)Q=cm△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=
Q
t
=
1.2×107J
60s
2×105W,
发动机的效率η=
P输出
P
×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%.
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