Question

18．全球汽車保有量在迅速增長，截至2015年，全球處于使用狀態(tài)的汽車數(shù)量已突破10一輛，每輛汽車每年耗汽油1.86t，汽車內(nèi)燃機(jī)的效率平均值取30%．
（1）每輛汽車每年消耗的汽油轉(zhuǎn)化為的機(jī)械能是多少？（q_汽油=4.5×10⁷J/kg）
（2）如果能把內(nèi)燃機(jī)效率提高1%，全球每年可以節(jié)約多少t燃油？
（3）如何提高熱機(jī)的效率？具有哪些積極意義？（各答出一條即可）

Answer 1

分析 （1）利用Q放=mq計(jì)算汽油放出熱量；
（2）由于內(nèi)燃機(jī)效率提高后有用功是相同的，因?yàn)棣?$\frac{{W}_{有}}{mq}$，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；
（3）熱機(jī)效率是指熱機(jī)有效利用的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比．要提高效率，就要減少熱的損失．

解答 解：（1）汽油的質(zhì)量：m=1.8t=1800kg，
這些汽油完全燃燒放出的熱量：
Q_放=qm=4.6×10⁷J/kg×1800kg=8.28×10¹⁰J；
汽油轉(zhuǎn)化為的機(jī)械能是W=Q_放η=8.28×10¹⁰J×30%=2.484×10⁹J；
（2）每輛汽車做有用功所需燃油：1.8 t×30%=0.54t，
內(nèi)燃機(jī)效率提高后為：30%+1%=31%
效率提高后所需燃油量：$\frac{0.54t}{31%}$≈1.74t，
每輛車每年節(jié)約燃油：1.8 t-1.74 t=0.06t，
10億輛車每年節(jié)約燃油：10⁹×0.06 t=6×10⁷t；
（3）①減小有害氣體的排放量，降低對(duì)空氣的污染．
②減小燃料的消耗，節(jié)約能源．
答：（1）每輛汽車每年消耗的汽油完全燃燒放出的熱量為2.484×10⁹J；
（2）如果能把內(nèi)燃機(jī)效率提高1%，全球每年可以節(jié)約6×10⁷t燃油；
（3）提高熱機(jī)的效率可以：①減小有害氣體的排放量，降低對(duì)空氣的污染；②減小燃料的消耗，節(jié)約能源．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)分析解釋實(shí)際現(xiàn)象的能力，設(shè)計(jì)到設(shè)計(jì)節(jié)能問題，要求靈活選用公式進(jìn)行計(jì)算．