汽车已进入百姓家庭，汽车发动机性能的好坏倍受人们关注．在汽车发动机的设计过程中，既要考虑能量的有效利用，又要考虑发动机的冷却问题．[汽油热值为4.6×107 J/kg，汽油密度为0.7×103 kg/m3 ，水的比热容为4.2×103 J/（kg•℃）]

1. 汽车已进入百姓家庭，汽车发动机性能的好坏倍受人们关注．在汽车发动机的设计过程中，既要考虑能量的有效利用，又要考虑发动机的冷却问题．[汽油热值为4.6×10⁷ J/kg，汽油密度为0.7×10³ kg/m³ ，水的比热容为4.2×10³ J/（kg•℃）]

(1) 为了防止发动机过热，汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度.5kg水在冷却系统中温度升高50℃，所吸收的热量是多少？

(2) 10L汽油在汽车发动机汽缸内燃烧30min，可以释放出多少能量（假设汽油完全燃烧）？若发动机输出的功率为6×10⁴ W，则此汽车发动机的效率是多少？（汽车发动机效率的计算结果精确到1%）

【考点】

热量的计算; 燃料的热值; 热机的效率; 功的计算及应用;

【答案】

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综合题普通

1. 如图是燃气灶烧水的情境和该燃气灶灶头的示意图。

(1) 天然气本身无色无味，为了安全和警示，通常会向天然气中加入臭味剂。拧动点火装置，若燃气未点燃，会闻到臭味，表明（选填“分子间有引力”“分子间有斥力”或“分子做无规则运动”）；

(2) 拧动点火装置，天然气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃，天然气不会从进口处外泄，原因是：天然气的喷入导致进口处的天然气流速（选填“大”“小”），压强（选填“大于”“小于”或“等于”）大气压强；

(3) 壶中装有密度为 $\text{[math]}$ 、质量为 $\text{[math]}$ 的水，则壶中水的体积为 $\text{[math]}$ 。根据 $\text{[math]}$ ，若天然气的热值 $\text{[math]}$ ，完全燃烧 $\text{[math]}$ 的天然气放出热量为J，其中 $\text{[math]}$ 的热量被水吸收，已知水未沸腾，比热容为4.2×10³J/（kg·℃），则水的温度升高了℃。

综合题普通

2. 已知天然气的热值为4.2×10⁷J/m³ ，水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃）。

(1) 完全燃烧0.04m³天然气放出的热量为J。

(2) 某天然气灶烧水的效率为50%，完全燃烧0.04m³ ，天然气可使常温下5kg的水温度升高℃。

综合题普通

3. 如图甲所示的某品牌插秧机使用北斗导航，农民只需在作业前进行相关设定，即可实现24小时无人值守自动作业。

(1) 该插秧机使用四冲程汽油机，图乙中汽油机处于冲程。如果该汽油机飞轮的转速是60r/s，则汽油机每分钟对外做功次；

(2) 某段时间插秧机消耗汽油0.21kg，汽油完全燃烧是把能转化为内能；若这些热量完全被40kg初温45℃的水吸收，则在标准气压下水温升高℃[q_汽油＝4.6×10⁷J/kg，c_水＝4.2×10³J/（kg•℃）]。

综合题普通