Question

12．小明家買了一輛以汽油為燃料的小汽車，如圖所示．經(jīng)查閱資料，小明了解到以下信息；“該車如以80km/h的速度勻速行駛時，發(fā)動機的牽引力為780N，百公里油耗：8L/100km”．（溫馨提示：“百公里油耗：8L/100km”是指汽車行駛100km，需要消耗8L汽油．） 已知：1L=10^-3 m³，汽油密度ρ=0.7×10³kg/m³，汽油熱值q=4.6×10⁷J/kg．請你運用所學(xué)過的知識解答下列問題：
（1）完全燃燒8L汽油所放出的熱量是多少J？（計算結(jié)果保留小數(shù)點后面l位）
（2）該車以80km/h的速度勻速行駛時，它的發(fā)動機效率是多少？

Answer 1

分析 （1）已知汽油的體積，利用密度公式變形可求得其質(zhì)量；根據(jù)汽油的質(zhì)量，利用Q=mq可求得完全燃燒8L汽油所放出的熱量；
（2）設(shè)小汽車勻速行駛100km，根據(jù)W=Fs可求得牽引力做功，然后利用η=$\frac{W}{Q}$可求得它的發(fā)動機效率．

解答 解：
（1）V=8L=8dm³=8×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，8L汽油質(zhì)量：
m=ρV=0.7×10³kg/m³×8×10^-3m³=5.6kg，
完全燃燒8L汽油所放出的熱量：
Q=mq=5.6kg×4.6×10⁷J/kg≈2.58×10⁸J；
（3）設(shè)小汽車勻速行駛100km，則牽引力做功：
W=Fs=780N×10⁵m=7.8×10⁷J，
它的發(fā)動機效率：
η=$\frac{W}{Q}$=$\frac{7.8×1{0}^{7}J}{2.58×1{0}^{8}J}$×100%≈30.2%．
答：（1）完全燃燒8L汽油所放出的熱量是2.58×10⁸J；
（2）它的發(fā)動機效率是30.2%．

點評 本題是一道綜合性的較強的計算題，速度公式變形的計算，功與功率的計算，熱機效率的計算等知識點，題目的難度不大．