Question

我國(guó)自行生產(chǎn)的混合動(dòng)力汽車(chē)已經(jīng)服務(wù)于北京奧運(yùn)．混合動(dòng)力汽車(chē)啟動(dòng)時(shí)，內(nèi)燃機(jī)并不工作，蓄電池通過(guò)某種方式向車(chē)輪輸送能量；當(dāng)需要高速行駛或蓄電池儲(chǔ)存電能過(guò)低時(shí)，內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)，既可以向車(chē)輪輸送能量，也可以同時(shí)給蓄電池充電；當(dāng)車(chē)輛需要全力加速時(shí)，內(nèi)燃機(jī)和蓄電池還可以同時(shí)向車(chē)輪輸送能量．

電壓/v	300
功率/w	30
容量/Ah	100
質(zhì)量/kg	320

（1）根據(jù)以上描述，請(qǐng)你說(shuō)出一種混合動(dòng)力汽車(chē)不同于普通汽車(chē)的優(yōu)點(diǎn)

 

．
（2）表是某臺(tái)混合動(dòng)力汽車(chē)所用的鎳氫蓄電池組的部分參數(shù)（其中容量即為電荷量），試求該蓄電池組最多可儲(chǔ)存多少電能．
（3）測(cè)試人員駕駛該車(chē)在平直公路上勻速直線行駛0.5h，觀察儀表盤(pán)，發(fā)現(xiàn)這段時(shí)間內(nèi)汽車(chē)內(nèi)燃機(jī)消耗燃油4.475kg，車(chē)速為50km/h，蓄電池組儲(chǔ)存的電能由最大值的60%增加到80%．從汽車(chē)使用技術(shù)手冊(cè)中，測(cè)試人員發(fā)現(xiàn)該車(chē)使用的燃油的熱值為4.0×10⁷J/kg，汽車(chē)行駛時(shí)所受阻力f和車(chē)速v的關(guān)系如圖所示．
①內(nèi)燃機(jī)若完全燃燒燃油4.475kg能放出多少熱量？
②車(chē)速為50km/h時(shí)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力有多大？
③試計(jì)算該汽車(chē)內(nèi)燃機(jī)的效率（不計(jì)內(nèi)燃機(jī)外機(jī)械傳動(dòng)及充電過(guò)程中的能量損失）．

Answer 1

分析：內(nèi)燃機(jī)主要講內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，在燃燒燃料時(shí)，產(chǎn)生的廢氣會(huì)污染環(huán)境，并且廢氣帶走大部分熱量，內(nèi)燃機(jī)的效率很低．要解決此題需要用到計(jì)算公式：W=UIt、Q=mq、W=Fs、η=

W有用

W總

．

解答：解：（1）混合動(dòng)力汽車(chē)啟動(dòng)時(shí)，內(nèi)燃機(jī)不工作，只有當(dāng)蓄電池電能過(guò)低或高速行駛時(shí)，才用到內(nèi)燃機(jī)，所以混合動(dòng)力汽車(chē)污染少．
故答案為：清潔，污染少、能源利用率高．
（2）該蓄電池組儲(chǔ)存的電能為：W=UIt=300V×100A×3600s=1.08×10⁸J
答：該蓄電池可儲(chǔ)存1.08×10⁸J的電能．
（3）①內(nèi)燃機(jī)若完全燃燒燃油4.475kg能放出的熱量是：
Q=mq=4.475kg×4.0×10⁷J/kg=1.79×10⁸J
答：放出的熱量是1.79×10⁸J．
②分析圖可知：車(chē)速為50km/h時(shí)，受到的阻力位2000N，又因?yàn)檐?chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以F=f=2000N
答：發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力為2000N．
③行駛過(guò)程中充入的電能W₁=W×（80%-60%）=1.08×10⁸J×（80%-60%）=2.16×10⁷J
車(chē)行駛的路程為：s=vt=50km/h×0.5h=25km=250OOm
行駛機(jī)械功：W₂=Fs=2000N×25000m=5×10⁷J
內(nèi)燃機(jī)的效率為：η=

W1+W2

Q

=

2.16×107+5×107J

1.79×108J

=40%
答：內(nèi)燃機(jī)的效率為40%．

點(diǎn)評(píng)：此題考查了電功、機(jī)械功的計(jì)算，并且還考查了熱機(jī)的效率，及燃料燃燒時(shí)的放熱公式．考查得很全面．