Question

閱讀下列材料，并解答問(wèn)題：

“可燃冰”被視為21世紀(jì)的新型綠色能源�？茖W(xué)家估計(jì)，全球海洋底部可燃冰分布的范圍約4000萬(wàn)平方公里，儲(chǔ)量可供人類使用約1000年。我國(guó)南海海底存儲(chǔ)著豐富的可燃冰資源，已經(jīng)查明的儲(chǔ)量相當(dāng)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0.8 m3的水，已知甲烷氣體的熱值為3.6×107 J／m3。

宜南公交車(chē)，使用LNG天然液化氣為燃料，這種燃料的主要成份就是甲烷。如果宜南公交車(chē)滿載乘客時(shí)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(chē)滿載時(shí)以36km/h的速度勻速行駛1640min，行駛中公交車(chē)受到的平均阻力為車(chē)重的0.05倍，則這段時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率和效率各為多大？

 

Answer 1

發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率是6.0×104 W 發(fā)動(dòng)機(jī)效率是50%

【解析】

試題分析：（1）1 m3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/ m3×164 m3＝5.904×109 J，

t＝1640min＝9.84×104s

發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率：P＝Q / t＝5.904×109 J／9.84×104s＝6.0×104 W；

（2）由題知：36km/h＝10m/s

公交車(chē)行駛路程：s＝v t＝10m/s×9.84×104s＝9.84×105 m

車(chē)勻速行駛，F牽＝f＝0.05 G車(chē)＝0.05mg＝0.05×6000 kg×10N/kg＝3×103N；

W有＝F牽s＝3×103N×9.84×105 m＝2.952×109 J

發(fā)動(dòng)機(jī)效率：η＝W有 /Q＝2.952×109 J／5.904×109J＝50%。

考點(diǎn)：熱量的計(jì)算，功率的計(jì)算，熱機(jī)效率