Question

1．截止2014年底，中國汽車保有量為1.5億輛，按照每輛汽車每年消耗1.8t，燃油的熱值為4.6×10⁷J/Kg，則所有的汽車每年消耗的總能量是多少J？汽車內(nèi)燃機的效率平均值為30%，如果能把汽車內(nèi)燃機的效率提高3%，一年可以節(jié)約多少kg燃油？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)Q=qm計算所有的汽車每年消耗的總能量；
（2）由于內(nèi)燃機效率提高后有用功是相同的，因為η=$\frac{{W}_{有用}}{qm}$，所以可得η₁qm₁=η₂qm₂，知道每輛汽車每年耗油1.8t，可求每輛汽車每年節(jié)約燃油，繼而根據(jù)全球的汽車數(shù)量可求全球可以節(jié)約的燃油．

解答 解：（1）全球所有汽車每年消耗的總能量Q=qm=4.6×10⁷J/kg×1.5×10⁸×1.8×10³kg=1.242×10¹⁹J；
（2）內(nèi)燃機效率提高3%，
即η₂=η₁+3%=30%+3%=33%，
因為η=$\frac{{W}_{有用}}{Q}$=$\frac{{W}_{有用}}{qm}$，
所以W_有用=ηqm，
內(nèi)燃機效率提高后有用功是相同的，
即每輛汽車：η₁qm₁=η₂qm₂，
m₂=$\frac{{η}_{1}}{{η}_{2}}$m₁，
則每輛汽車每年節(jié)約燃油：
△m=m₁-m₂=m₁-$\frac{{η}_{1}}{{η}_{2}}$m₁=（1-$\frac{{η}_{1}}{{η}_{2}}$）m₁=（1-$\frac{30%}{33%}$）×1.8t≈0.164t；
全球可以節(jié)約的燃油：
△m_總=n△m=1.5×10⁸×0.164t=2.46×10⁷t；
答：所有的汽車每年消耗的總能量是1.242×10¹⁹J；全球可以節(jié)約的燃油2.46×10⁷t．

點評 本題考查了學生利用所學知識分析解釋實際現(xiàn)象的能力，涉及到節(jié)能問題，要求靈活選用公式進行計算