《2025年能力培养与测试九年级物理上册教科版》

10. 某小轿车在一段平直的公路上匀速行驶，已知这段路程小轿车牵引力所做的有用功为$ 3.6×10^{6} J，$消耗 0.3 kg 的燃油，其中，小轿车冷却液的比热容$ c＝4.0×10^{3} J/(kg·℃)，$燃油的热值$ q＝4.0×10^{7} J/kg。$假设燃油完全燃烧，求：（对应目标：912202）
（1）燃油完全燃烧放出的热量。
（2）小轿车的热机效率。
（3）若燃油燃烧放出的热量有 20％被小轿车的冷却液吸收，则可使 10 kg 冷却液升高的温度。

答案： （1）燃油完全燃烧放出的热量
$Q_{放}=mq=0.3\ kg× 4.0× 10^{7}\ J/kg=1.2× 10^{7}\ J$。
（2）小轿车的热机效率
$\eta=\frac{W}{Q_{放}}× 100\%=\frac{3.6× 10^{6}\ J}{1.2× 10^{7}\ J}× 100\% =30\%$。
（3）若燃油燃烧放出的热量有 20％被小轿车的冷却液吸收，则可使 10 kg 冷却液升高的温度。
冷却液吸收的热量
$Q_{吸}=\eta'Q_{放}=20\%× 1.2× 10^{7}\ J=2.4× 10^{6}\ J$，
冷却液升高的温度
$\Delta t=\frac{Q_{吸}}{cm'}=\frac{2.4× 10^{6}\ J}{4.0× 10^{3}\ J/(kg\cdot^{\circ}C)× 10\ kg}=60\ °C$。