题文

某汽油机的效率为30%，则完全燃烧10kg汽油能使汽油机获得的有用功是多少？如果汽车的牵引力是104N，则这些汽油能使汽车行驶多少千米？（q柴油=3.3×107 J/kg）

题型：问答题  难度：中档

答案

W有用=Q放η=mqη=4.6×107J/kg×10kg×30%=1.38×108J ∵W有用=Fs ∴s= W有用 F = 1.38×108J 104N =1.38×104m=13.8km 答：汽油机获得的有用功是1.38×108J；这些汽油能使汽车行驶13.8km．

据专家权威分析，试题“某汽油机的效率为30%，则完全燃烧10kg汽油能使汽油机获得的有用功..”主要考查你对  功的计算公式的应用，热机的效率  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

功的计算公式的应用热机的效率

考点名称：功的计算公式的应用

• 应用:
  利用功的计算公式加计算：F或S，F=W/s，s=W/F。

• 转换思想求功的大小 ：
  “转换思想方法”求功的大小。公式W=Fs中的s 必须是在力的方向通过的距离，而且F的大小一直保持不变，能运用功的公式求解，当作用在物体上的力的大小总在发生改变，则在求解功的时候注意不能直接利用公式W=Fs，应转换思想。如：平放在地上的一根均匀木料，现用一总垂直木料方向的力将它抬到竖直为止，则至少要做多少功?由于抬木料的力的大小、方向总在发生改变，而且木料通过的距离也不完全在力的方向上，故无法直接应用公式求解。我们根据功的原理可知：使用任何机械都不省功，则对物体所做的功等效于将物体重心提高所做的功，即可求解。
  例：小明同学用一个距离手3m高的定滑轮拉住重100N的物体，从滑轮正下方沿水平方向移动4m如图所示，若不计绳重和摩擦，他至少做功(   )
  
  A．200JB．300J C．400JD．500J
  
  解析：本题中由于不计绳重和摩擦，属于理想机械，可使用功的原理进行求解。人站在M处时，绳长3m，当人走到N处时，此时的绳长由勾股定理可知为5m，也就是说人从M点走到N点拉下的长度为2m，即物体上升的高度h=2m。小明对绳做功至少是克服物重G所做的功，即W=Gh=100N×2m=200J。
  答案：A

考点名称：热机的效率

• 热机的效率：
  η=W_有用/Q_总×100%，其中W_有用指用来做有用功的能量，Q_总指完全燃烧释放的能量。
  

•  提高热机效率的途径：
  （1）燃料尽可能燃烧
  （2）尽量减少各类热量的损失
  （3）在热机的设计和制造上，采取先进技术
  （4）使用时，注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的功。

• 机械效率、热效率、热机的效率的计算方法：
  效率问题是中考的热点问题，例如前面我们学习简单机械时的机械效率、太阳能热水器的吸热效率、炉子的放热效率等。
  1．机械效率：，其中W_有用指有用功，即对人们有用的功；W_总指利用机械做的总功。
  2．热效率：，其中Q_有用指有效利用的热量， E指总能量。如果是炉子，则E为燃料完全燃烧放出的热量(E=Q_总=mq)；如果是太阳能热水器，则E为太阳射入的总能量；如果是电热器，则E为电流做功放出的热量(E=Ult)。
  3．热机的效率：，其中W_有用指用来做有用功的那部分能量，Q_总指燃料完全燃烧释放的能量。

• 温室效应和热岛效应
  1．温室效应：温室效应指的是地球表面一些气体 (如二氧化碳、氟氯烃、甲烷、氮氧化物、低空臭氧等)吸收部分的太阳辐射能量后，转化成内能释放到地球表面而不能散去．于是造成地表温度升高的效应。
  
  2．热岛效应：起城市“热岛效应”的主要原因有：
  ①工厂、交通工具等散发出大量的热量；
  ②城市的建筑物、马路上的砂石的比热容小，相同日照条件下升温快；
  ③城市中水少，使热量不能被充分吸收；
  ④楼群林立．难以形成空气对流，主要的改进措施有：植树造林、建绿地和人工湖等。