Question

【題目】隨著人民生活水平的提高，汽車已進(jìn)入千家萬戶．如圖甲所示，是某品牌的小汽車．

（1）汽車在行駛時，發(fā)動機(jī)的溫度會升得很高．為了確保安全，可用液體循環(huán)進(jìn)行冷卻．這是通過_______的方式減少汽缸內(nèi)能的．

（2）用同一熱源對質(zhì)量相等的A、B兩種液體加熱，其溫度隨加熱時間變化的圖象如圖乙，根據(jù)圖中提供的信息，若請你在A、B兩種液體中選擇一種作為汽車的冷卻液．應(yīng)選擇__________（選填“A”或“B”）液體更好．

（3）若發(fā)動機(jī)的水箱中貯有10kg的某種冷卻液，當(dāng)其溫度升高20℃時，它需要吸收的熱量為多少__________？[冷卻液的比熱容c=4.0×103J/（kg·℃）]

（4）工廠為了測試汽車發(fā)動機(jī)的效率，讓汽車在平直公路上以90km/h的速度勻速行駛2km．已知轎車發(fā)動機(jī)的功率為46kW，汽油的熱值為4.6×107J/kg．

①求小汽車在行駛過程中受到的阻力________；

②若該過程中發(fā)動機(jī)把汽油完全燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，再通過傳動機(jī)械驅(qū)動汽車行駛的效率是25%，則在這個過程中發(fā)動機(jī)需要消耗的汽油質(zhì)量為多少？__________

Answer 1

【答案】熱傳遞 B 8×105J 1840N 0.32kg

【解析】

（1）改變內(nèi)能的方式包括做功和熱傳遞；
（2）根據(jù)吸收熱量的公式Q=cm△t，質(zhì)量相等的A、B兩液體，吸收相同的熱量，溫度升高小的，比熱容就大，就更適合做汽車?yán)鋮s液；
（3）根據(jù)熱量的公式得到它需要吸收的熱量；
（4）根據(jù)公式P=Fv得到牽引力，由于汽車在勻速前進(jìn)，根據(jù)二力平衡的條件，就可求出轎車的牽引力也就是車所受的阻力；求出發(fā)動機(jī)做的有用功，由效率公式的變形公式求汽油燃燒放出的熱量，根據(jù)熱量的公式得到汽油的質(zhì)量。

（1）汽車發(fā)動機(jī)的溫度會升得很高，可用液體循環(huán)進(jìn)行冷卻，通過熱傳遞的方式減少汽缸內(nèi)能的；

（2）由題意和圖象可知：質(zhì)量相同的A、B兩種液體（m相等），用同一熱源分別加熱相同的時間，吸收的熱量相等（Q相等），A升高的溫度大；由公式 可知，A液體的比熱容小，B液體的比熱容大；根據(jù)Q=cm△t可知，比熱容大的液體，在相同條件下，吸收的熱量多，對發(fā)動機(jī)的冷卻效果好，就更適合做冷卻液，故B液體做冷卻液更好；

（3）它吸收的熱量Q=cm△t=4.0×103J/（kg·℃）×10kg×20℃=8×105J；

（4）①汽車的速度，

汽車的功率，

汽車在行駛過程中的牽引力：，由于汽車在勻速前進(jìn)，
所以根據(jù)二力平衡的條件可得，汽車在行駛過程中受到的阻力：f=F=1840N；

②汽車行駛時做的有用功 W有=Fs=1840N×2×103m=3.68×106J，

汽油完全燃燒放出的熱量，

發(fā)動機(jī)需要消耗的汽油質(zhì)量。