附着经济水平的不断提高,小汽车越来越多地走进了我市普通家庭.下表为小军家小汽车的相关数据:

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总质量:1600kg 额定功率:100kW
车轮与地面的总接触面积:8.0×10-2m2 水箱容量:5L
(1)汽车发动机是汽油机,发动机工作时,______冲程将内能转化为机械能.
(2)汽车上的散热器用水作为冷却剂,这是利用了水的______较大的性质,当水箱装满水,水温升高20℃时,需要吸收的热量为______J.(C=4.2×103J/(kg.℃))
(3)该车静止在水平地面上时,对地面的压强为多大?______(g=10N/kg)
(4)假若该车在水平路面上以40kW的功率匀速行驶10min,消耗汽油1.5kg,求小汽车发动机的效率______.(q汽油=4.6×107J/kg)
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海任 幼苗

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解题思路:(1)内燃机的一个工作循环有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程组成,其中压缩冲程中机械能转化成内能,做功冲程中内能转化成机械能;
(2)水具有较大的比热容是它常被用做冷却剂的原因;根据Q=cm△t即可求出水吸收的热量;
(3)汽车静止时,对地面的压力和自身的重力相等,根据G=mg求出其大小,再根据压强公式求出对地面的压强;
(4)根据W=Pt求出有用功,根据Q=mq求出消耗汽油产生的热量,两者之比即为小汽车发动机的效率.

(1)做功冲程中,汽油燃烧的化学能转化为内能,高温高压的燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能;
(2)汽车散热器用水作为冷却剂,是利用了水的比热容较大的性质;
∵ρ=[m/v],
∴m=ρV=1.0×103kg/m3×5.0×10-3m3=5kg,
水吸收的热量Q=cm(t-t0)=4.2×103×5×20J=4.2×l05J;
(3)该车静止在水平地面上时,对地面的压力:
F=G=mg=1600kg×10N/kg=16000N,
对地面的压强:
p=[F/S]=[160000N
0.08m2=2×105Pa;
(4)匀速行驶10min,做的有用功:W=Pt=40×103W×10×60s=2.4×107J,
1.5kg汽油完全燃烧释放的热量:Q=mq=1.5kg×4.6×107J/kg=6.9×107J,
小汽车发动机的效率:
η=
W/Q]×100%=
2.4×107J
6.9×107J×100%≈34.8%.
故答案为:(1)做功;(2)比热容;4.2×l05J;(3)2×105Pa;(4)34.8%.

点评:
本题考点: 内燃机的四个冲程;压强的大小及其计算;水的比热容的特点及应用;热量的计算;燃料的热值.

考点点评: 本题考查了能源的分类和内燃机的四个冲程、压强的计算、功的计算、热量的计算、效率的计算等,涉及到的知识点较多,综合性强,有一定的难度.

1年前

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