题文

随着人们生活水平的提高，轿车已逐步进入普通家庭．若某轿车以20kW的功率在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶10km的路程，消耗了1L汽油（1L=1dm3）．[已知汽油的密度为0.7×103kg/m3、热值为4.6×l07J/kg，水的比热容为4.2×103J/（㎏?℃）]．求： （1）轿车行驶的时间； （2）轿车做的功； （3）这些汽油完全燃烧所产生的热量； （4）汽油机的效率（保留整数）； （5）如果汽油完全燃烧产生的热量中有4.2%被水箱中的7kg的20℃水吸收，能使水的温度大约升高多少℃？

题型：问答题  难度：中档

答案

（1）根据v= s t 可得： 轿车行驶的时间t= s v = 10000m 20m/s =500s； （2）根据P= W t 可得： 轿车做的功W有=Pt=20×103W×500s=1×107J； （3）根据ρ= m V 可得： 1L汽油的质量m=ρV=0.7×103kg/m3×1×10-3m3=0.7kg， 这些汽油完全燃烧所产生的热量： Q放=mq=0.7kg×4.6×107J/kg=3.22×107J； （4）汽油机的效率： η= W有 Q放 ×100%= 1×107J 3.22×107J ×100%≈31%； （5）水箱中水吸收的热量： Q吸=Q放η′=3.22×107J×4.2%=1.3524×106J， 根据Q=cm△t可得： 水温度升高的量△t= Q吸 cm = 1.3524×106J 4.2×103J/(kg?℃)×7kg =46℃． 答：（1）轿车行驶的时间为500s； （2）轿车做的功为1×107J； （3）这些汽油完全燃烧所产生的热量为3.22×107J； （4）汽油机的效率约为31%； （5）如果汽油完全燃烧产生的热量中有4.2%被水箱中的7kg的20℃水吸收，能使水的温度大约升高46℃．

据专家权威分析，试题“随着人们生活水平的提高，轿车已逐步进入普通家庭．若某轿车以20k..”主要考查你对  功的计算，热值，热量的计算，热机的效率  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

功的计算热值热量的计算热机的效率

考点名称：功的计算

• 功的计算公式：
  功（W）等于力（F）跟物体在力的方向上通过的距离（s）的乘积。（功=力×距离），W=FS。
  
  单位：
  国际单位制中，力的单位是N，距离的单位是m，功的单位是N·m，它有一个专用名称叫做焦耳，简称焦，用符号J表示，1J=1N·m。

• 在利用该公式进行计算时的注意点：
  (1)力与物体移动的距离在方向上必须一致；
  
  (2)力与物体移动的距离必须对应于同一物体；
  
  (3)力与物体移动的距离必须对应于同一段时间。
  

考点名称：热值

• 燃料的热值：
  

  定义	1kg某种燃料完全燃烧放出的热量
  物理意义	反映燃料燃烧放热本领的物理量
  单位	J／kg或J／m3(气体)
  单位意义	例：干木柴热值1．2×107J／kg表示1kg干木柴完全燃烧放出的热量是1．2×107J
  性质	热值是燃料的一种特性
  燃料燃烧放热公式	Q放=mq 或Q放=v·q m代表质量，单位kg q代表热值，单位J／kg V代表体积，单位m3 Q放代表放出的热量，单位J

• 热值概念的理解：
  (1)燃料的热值与燃料的种类有关，热值反映的是所有能燃烧的物质的一种性质，也就是说它是燃料的一种特性，反映了不同燃料在燃烧过程中，化学能转化为内能的本领的大小。燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积以及是否完全燃烧无关。