Question

14．隨著人們生活水平的提高．轎車已逐步進(jìn)入我國普通百姓家中．當(dāng)該汽車以20kW的功率在平直公路上以72km/h的速度勻速行駛時(shí)，每行駛100km消耗10L汽油，汽油的密度為0.71×10³kg/m³、熱值為4.6×l0⁷J/kg．則
（1）若汽油完全燃燒，該汽車行駛100km消耗的汽油放出多少熱量？
（2）行駛100km牽引力對(duì)汽車做多少功？
（3）該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是多大？（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）首先根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$計(jì)算出汽車行駛100km消耗汽油的質(zhì)量，然后根據(jù)Q=mq求出行駛100km消耗汽油放出的熱量；
（2）根據(jù)v=$\frac{s}{t}$求出行駛100km所用時(shí)間，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出行駛100km做的功，即為有用功；
（3）利用效率公式求出該轎車的效率．

解答 解：（1）根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$可得，汽車行駛100km消耗汽油的質(zhì)量：
m=ρV=0.71×10³kg/m³×10×10^-3m³=7.1kg；
行駛100km消耗汽油放出的熱量：
Q=mq=7.1kg×4.6×10⁷J/kg=3.266×10⁸J；
（2）根據(jù)v=$\frac{s}{t}$可得，行駛100km所用時(shí)間：
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{100000m}{20m/s}$=5000s，
根據(jù)P=$\frac{W}{t}$可得，有用功：
W=Pt=20000W×5000s=1×10⁸J，
（3）該轎車的效率：
η=$\frac{W}{Q}$×100%=$\frac{1×1{0}^{8}J}{3.266×1{0}^{8}J}$×100%≈30.6%．
答：（1）若汽油完全燃燒，該汽車行駛100km消耗的汽油放出3.266×10⁸J熱量；
（2）行駛100km牽引力對(duì)汽車做功為1×10⁸J；
（3）該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是30.6%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了熱量、速度、做功、效率公式的靈活應(yīng)用，分清有用功和總功是關(guān)鍵，計(jì)算過程要注意單位的換算．