Question

【題目】隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽車已進(jìn)入了普通百姓的家庭。據(jù)統(tǒng)計(jì)，武漢市2018年汽車的保有量約300萬(wàn)輛。

(1)每輛汽車全年平均耗油1.8t，內(nèi)燃機(jī)的效率平均值取29％，燃油的熱值取4.5×107J／kg。若能把內(nèi)燃機(jī)的效率提高1％，則2018年全市的汽車節(jié)約的燃油完全燃燒大約能釋放出多少J的熱量?

(2)如圖是國(guó)產(chǎn)某品牌汽車的后窗及后視鏡的除霧器電路示意圖，R1、R2分別表示左、右后視鏡內(nèi)的電熱膜，其規(guī)格均為“12V 12W”，R3表示后窗內(nèi)的電熱線。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，閉合除霧開關(guān)，除霧器中的電熱膜和電熱線就會(huì)發(fā)熱，除去后窗及后視鏡上的霧、霜及薄冰等。

①后窗中的電熱線具有正溫度系數(shù)的電阻特性，即當(dāng)溫度越低時(shí)，電熱線的電阻越小。選取具有這種特性的電熱線的好處是：環(huán)境溫度越低時(shí)，電熱線的發(fā)熱功率___________

②已知電源電壓為12V，若某次閉合除霧開關(guān)后，流過(guò)除霧開關(guān)處的電流為26A，則此時(shí)后窗內(nèi)的電熱線的阻值為多少Ω?

Answer 1

【答案】(1) 8.1×1015J；(2)①越大；②0.5Ω

【解析】

(1)輛汽車做有用功所需燃油：

m1有用=m1η1=1.8t×29%=0.522t，

內(nèi)燃機(jī)效率提高后為：

29%+1%=30%，

效率提高后所需燃油量：

m2==1.74t，

每輛車每年節(jié)約燃油：

1.8t-1.74t=0.06t，

300萬(wàn)輛車每年節(jié)約燃油：

Δm=300×104×0.06t=1.8×105t=1.8×108kg，

這些汽油完全燃燒放出的熱量：

Q放=qm=4.5×107J/kg×1.8×108kg=8.1×1015J；

(2)①當(dāng)環(huán)境溫度越低時(shí)，電熱線的電阻越小，根據(jù)P=和電源電壓不變的條件可知，加熱器的功率越大；

②電熱膜的額定電流

I1=I2= =1A，

則通過(guò)后窗內(nèi)的電熱線的電流：

I3=I-I1-I2=26A-1A-1A=24A，

R3==0.5Ω。