Question

（2012•广陵区一模）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

Answer 1

解题思路：（1）已知轿车行驶的路程和速度，根据v=[s/t]求出行驶的时间；

（2）已知轿车的功率和行驶时间，根据W=Pt求出轿车做的功；

（3）知道汽油的体积和密度，根据ρ=[m/V]求出汽油的质量，再根据Q=mq求出这些汽油完全燃烧所产生的热量；

（4）轿车做的功和汽油完全燃烧放出的热量之比即为汽油机的效率；

（5）先根据效率公式求出水箱中水吸收的热量，再根据Q=cm△t求出水吸收热量后温度的变化．

（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℃．

点评：

本题考点： 热量的计算；功的计算；燃料的热值；热机的效率．

考点点评： 本题考查了速度公式、做功公式、密度公式、效率公式和燃料热值的理解与掌握，涉及的知识点较多，综合性强；最后一问要注意求的是水温度的变化量，不是水的末温．