Question

【題目】某型號汽車在車型測試中，在一段平直的公路上以90km/h的速度勻速行駛了9km，消耗汽油2kg．已知汽油的熱值q汽油＝4.5×107 J/kg．假設汽油完全燃燒，汽油機的效率為40%，則：

（1）汽油完全燃燒放出的熱量是多少？

（2）該型號汽車在以此速度行駛的過程中，受到的阻力是多大？

（3）結合汽車內燃機的能量流向圖，你認為目前汽車生產(chǎn)廠家及用戶們是如何提高該車汽油機的效率？（答出兩點即可）

Answer 1

【答案】9×107J 4×103N 減少廢氣帶走的熱量、減小摩擦

【解析】

（1）知道消耗汽油的質量和汽油的熱值，利用Q放＝mq求汽油完全燃燒放出的熱量；（2）再利用效率公式η＝的變形公式W＝ηQ放可求出牽引力做的功，知道前進的距離，利用公式W＝Fs求出汽車的牽引力，知道汽車做勻速直線運動，受到的牽引力等于阻力，可求阻力；（3）提高熱機效率的方法可以通過減少散熱損失、機械損失等方法，主要途徑還是要減少廢氣帶走的能量．

(1)汽油完全燃燒放出熱量：Q放＝mq汽油＝2kg×4.5×107J/kg＝9×107J；(2)由效率公式η＝可得，牽引力做的功：W＝ηQ放＝40%×9×107J＝3.6×107J；由功的公式W＝Fs可得，汽車的牽引力：F＝＝4×103N；因為汽車做勻速直線運動，所以受到的阻力f＝F＝4×103N；(3)從內燃機的能流圖可知，熱量損失主要有燃料沒有完全燃燒、廢氣帶走的熱量、克服摩擦損耗的能量、散失的熱量，因此提高熱機效率的主要途徑有：使燃料盡可能完全燃燒、減少廢氣帶走的熱量、減小摩擦、減小熱散失等。