Question

節(jié)能減排、綠色環(huán)保，新能源汽車成為未來汽車發(fā)展的方向，純電動(dòng)汽車就是一種成本更低且能量轉(zhuǎn)換效率更高的新能源汽車。某廠家開發(fā)出一款自主品牌的純電動(dòng)汽車，為了比較這款電動(dòng)車與同型號(hào)內(nèi)燃機(jī)汽車的能量轉(zhuǎn)換效率，分別對它們進(jìn)行測試，部分測試數(shù)據(jù)如下表（測試過程可視為勻速直線運(yùn)動(dòng)）：

	車型 項(xiàng)目 純電動(dòng)汽車 內(nèi)燃機(jī)汽車 能源種類 電能 汽油[q汽油=4.5×107 J/kg ρ汽油=0.7×103 kg/m3] 測試距離 100 km 100 km 牽引力 600 N 600 N 百公里耗能 20 kW·h ? 能量轉(zhuǎn)換效率 ? 20%

 

則：（1）測試過程中，純電動(dòng)汽車牽引力所做的功是多少？

（2）純電動(dòng)汽車的能量轉(zhuǎn)換效率是多少？

（3）內(nèi)燃機(jī)汽車百公里耗油多少升？（保留一位小數(shù)）

Answer 1

（1）W_有=FS=600 N×10⁵ m=6×10⁷ J    －――－――－―――――――（2分）

（2）W_電=20 kW·h×3.6×10⁶  J/kW·h=7.2×10⁷  J  ――――――――（1分）

      η₁= W_有/ W_電=6×10⁷  J/7.2×10⁷  J≈83.3%   ――――――――（1分）

（3）汽油車與電動(dòng)汽車牽引力所做的功都相同為6×10⁷ J

則汽油車百公里消耗的總能量為:

Q_總= W_有/η₂=6×10⁷  J/0.2=3×10⁸  J   ――――――――――――（1分）

        m_汽油= Q_總/q_汽油=3×10⁸  J/4.5×10⁷ J/kg≈6.67 kg  ―――――――（1分）

         V_汽油=m_汽油/ρ_汽油=6.67 kg /0.7×10³  kg/m³≈9.5×10^-3  m³=9.5 L ――（1分）