可燃冰的主要成份是甲烷,1m3可燃冰可轉(zhuǎn)化生成164m3的甲烷氣體和0.8m3的水,已知甲烷氣體的熱值為3.6×107 J/m3.桂林市新開通的301路公交車,使用LNG天然液化氣為燃料,這種燃料的主要成份就是甲烷.如果301路公交車滿載乘客時總質(zhì)量是6000kg,1m3可燃冰轉(zhuǎn)化生成的甲烷氣體完全燃燒產(chǎn)生的能量,可供公交車滿載時以36km/h的速度勻速行駛1640min,行駛中公交車受到的平均阻力為車重的0.05倍,則這段時間內(nèi)發(fā)動機的實際功率和效率各為多大?
分析:(1)知道甲烷的體積和熱值,利用Q=qV求1m3可燃冰轉(zhuǎn)化生成的甲烷氣體完全燃燒放出熱量;
(2)知道做功時間t=1640min,利用P=
W
t
求發(fā)動機的實際功率;
(3)知道汽車的速度,利用s=vt求公交車行駛路程;由于汽車勻速行駛,所以汽車的牽引力等于阻力;利用W=Fs求牽引力做的功(有用功),再利用效率公式求發(fā)動機效率.
解答:解:1m3可燃冰轉(zhuǎn)化生成的甲烷氣體完全燃燒放出熱量:
Q=q甲烷V
=3.6×107J/m3×164m3=5.904×109J,
由題知:t=1640min=9.84×104s
發(fā)動機的實際功率:
P=
W
t
=
Q
t
=
5.904×109J
9.84×104s
=6×104W;
由題知:v=36km/h=10m/s,
公交車行駛路程:
s=vt=10m/s×9.84×104s=9.84×105m,
∵車勻速行駛,
∴汽車的牽引力:
F=f=0.05G=0.05mg=0.05×6000kg×10N/kg=3×103N,
牽引力做的有用功:
W有用=Fs=3×103N×9.84×105m=2.952×109J,
發(fā)動機效率:
η=
W有用
Q
=
2.952×109J
5.904×109J
=50%.
答:這段時間內(nèi)發(fā)動機的實際功率為6×104W、效率為50%.
點評:本題為力學、熱學的綜合題,考查了學生對速度公式、燃料完全燃燒放熱公式、功的公式、功率公式、效率公式的掌握和運用,知識點多、綜合性強,屬于難題,要求靈活運用所學知識求解.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解

閱讀下列材料,并解答問題:
“可燃冰”被視為21世紀的新型綠色能源.科學家估計,全球海洋底部可燃冰分布的范圍約4000萬平方公里,儲量可供人類使用約1000年.我國南海海底存儲著豐富的可燃冰資源,已經(jīng)查明的儲量相當于目前陸上石油、天然氣資源量總數(shù)的三分之一.可燃冰的主要成份是甲烷,1m3可燃冰可轉(zhuǎn)化生成164m3的甲烷氣體和0.8m3的水,已知甲烷氣體的熱值為3.6×107J/m3
桂林市新開通的301路公交車,使用LNG天然液化氣為燃料,這種燃料的主要成份就是甲烷.如果301路公交車滿載乘客時總質(zhì)量是6000kg,1m3可燃冰轉(zhuǎn)化生成的甲烷氣體完全燃燒產(chǎn)生的能量,可供公交車滿載時以36km/h的速度勻速行駛1640min,行駛中公交車受到的平均阻力為車重的0.05倍,(g=10N/kg)
(1)則這段時間內(nèi)發(fā)動機所受阻力是多大?發(fā)動機功率為多少?
(2)此發(fā)動機效率為多大?

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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2012?桂林)閱讀下列材料,并解答問題:
“可燃冰”被視為21世紀的新型綠色能源.科學家估計,全球海洋底部可燃冰分布的范圍約4000萬平方公里,儲量可供人類使用約1000年.我國南海海底存儲著豐富的可燃冰資源,已經(jīng)查明的儲量相當于目前陸上石油、天然氣資源量總數(shù)的三分之一.
可燃冰的主要成份是甲烷,1m3可燃冰可轉(zhuǎn)化生成164m3的甲烷氣體和0.8m3的水,已知甲烷氣體的熱值為3.6×107 J/m3
桂林市新開通的301路公交車,使用LNG天然液化氣為燃料,這種燃料的主要成份就是甲烷.
如果301路公交車滿載乘客時總質(zhì)量是6000kg,1m3可燃冰轉(zhuǎn)化生成的甲烷氣體完全燃燒產(chǎn)生的能量,可供公交車滿載時以36km/h的速度勻速行駛1640min,行駛中公交車受到的平均阻力為車重的0.05倍,則這段時間內(nèi)發(fā)動機的實際功率和效率各為多大?(g=10N/kg)

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科目:初中物理 來源: 題型:

“可燃冰”被視為21世紀的新型綠色能源.可燃冰的主要成份是甲烷,1m3可燃冰可轉(zhuǎn)化生成164m3的甲烷氣體和0.8m3的水,已知甲烷氣體的熱值為3.6×107J/m3.靖江市5路公交車,使用天然液化氣為燃料,這種燃料的主要成份就是甲烷.如果5路公交車滿載乘客時總質(zhì)量是6000kg,1m3可燃冰轉(zhuǎn)化生成的甲烷氣體完全燃燒產(chǎn)生的能量,可供公交車滿載時以36km/h的速度勻速行駛1640min,行駛中公交車受到的平均阻力為車重的0.05倍.求:
(1)公交車滿載時受到的阻力;
(2)這段時間內(nèi)發(fā)動機的實際功率
(3)這段時間內(nèi)發(fā)動機的效率?

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科目:初中物理 來源:新人教版九年級上冊《第14章 內(nèi)能的利用》2013年單元檢測訓練卷C(解析版) 題型:解答題

閱讀下列材料,并解答問題:
“可燃冰”被視為21世紀的新型綠色能源.科學家估計,全球海洋底部可燃冰分布的范圍約4000萬平方公里,儲量可供人類使用約1000年.我國南海海底存儲著豐富的可燃冰資源,已經(jīng)查明的儲量相當于目前陸上石油、天然氣資源量總數(shù)的三分之一.
可燃冰的主要成份是甲烷,1m3可燃冰可轉(zhuǎn)化生成164m3的甲烷氣體和0.8m3的水,已知甲烷氣體的熱值為3.6×107 J/m3
桂林市新開通的301路公交車,使用LNG天然液化氣為燃料,這種燃料的主要成份就是甲烷.
如果301路公交車滿載乘客時總質(zhì)量是6000kg,1m3可燃冰轉(zhuǎn)化生成的甲烷氣體完全燃燒產(chǎn)生的能量,可供公交車滿載時以36km/h的速度勻速行駛1640min,行駛中公交車受到的平均阻力為車重的0.05倍,則這段時間內(nèi)發(fā)動機的實際功率和效率各為多大?(g=10N/kg)

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