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设计汽车发动机时，既要考虑能量的利用效率，也要考虑发动机的冷却问题

比热容已结

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顽皮的小甜 2021-4-8 09:45

设计汽车发动机时，既要考虑能量的利用效率，也要考虑发动机的冷却问题．

（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．200kg水在冷却系统中升高从20℃上升到60℃，所吸收的热量是多少？[C水=4.2×103J/（kg?℃）]

（2）若上述热量由完全燃烧的煤气提供，而实际上煤气未完全燃烧，若水吸收的热量是烟煤放出热量的8.4%，那么需要多少m3的煤气？[水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），煤气的热值q=4.0×107J/m3．气体完全燃烧放出热量的公式Q放=qV，式中V表示燃烧气体的体积．]

（3）柴油在某汽车发动机汽缸内燃烧时，如果每分钟释放1.2×107J的能量，发动机输出的功率是8.5×104

W，则此汽车发动机的效率是多少？

1条回答

李朋成 (楼主)

2021-4-11 16:56

解析：
（1）水吸收的热量是：
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg·℃)×200kg×(60℃-20℃)
=3.36×107J
（2）煤完全燃烧放出的热量是：
Q=
Q吸
=
3.36×107J
=4×108J
η
8.4%
其煤气的体积是：
V=
Q
=
4×108J
=10m3
q
4.0×107J/m3

（3）发动机每分钟所做的机械功为：
W=Pt=8.5×104W×1×60s=5.1×106J
发动机我效率是：
η’=
W
=
5.1×106J
=42.5%
Q’
1.2×107J

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