Question

17．隨著經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，小汽車(chē)越來(lái)越多地走進(jìn)了我市普通家庭．如表為小軍家小汽車(chē)的相關(guān)數(shù)據(jù)：

總質(zhì)量：1600kg	額定功率：100kW
車(chē)輪與地面的總接觸面積：8.0×10-2m2	水箱容量：5L

（1）汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)是汽油機(jī)，從能源可否再生角度來(lái)看，汽油是不可再生（可再生/不可再生）能源；發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．
（2）該車(chē)靜止在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)為2×10⁵Pa．（g=10N/kg）
（3）若該車(chē)在水平路面上以額定功率勻速行駛46min，消耗汽油15kg，求小汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率．（q_汽油=4.6×10⁷J/kg，要有解答過(guò)程）

Answer 1

分析 （1）①汽油是化石能源，在短期內(nèi)不能從自然界得到補(bǔ)充，是不可再生能源；
②汽油機(jī)的做功沖程中，進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)都關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動(dòng)，燃?xì)馀蛎泴?duì)活塞做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；
（2）汽車(chē)靜止時(shí)，對(duì)地面的壓力和自身的重力相等，根據(jù)G=mg求出其大小，再根據(jù)壓強(qiáng)公式求出對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（3）根據(jù)W=Pt求出牽引力所做的功（即有用功），根據(jù)Q_放=mq求出完全燃燒15kg汽油放出熱量，根據(jù)公式η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$求出汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率．

解答 解：
（1）汽油在短期內(nèi)不能從自然界中得到補(bǔ)充，是不可再生能源；
在做功沖程中，汽油燃燒的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，高溫高壓的燃?xì)馔苿?dòng)活塞做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；
（2）該車(chē)靜止在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓力：
F=G=mg=1600kg×10N/kg=1.6×10⁴N，
對(duì)地面的壓強(qiáng)：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1.6×1{0}^{4}N}{8.0×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=2×10⁵Pa；
（3）該車(chē)在水平路面上以額定功率勻速行駛46min，牽引力所做的功（即有用功）：
W=Pt=100×10³W×46×60s=2.76×10⁸J；
15kg汽油完全燃燒釋放的熱量：
Q_放=mq=15kg×4.6×10⁷J/kg=6.9×10⁸J，
則小汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率：
η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$=$\frac{2.76×1{0}^{8}J}{6.9×1{0}^{8}J}$×100%=40%．
故答案為：（1）不可再生；做功；
（2）2×10⁵；
（3）小汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為40%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了能源的分類(lèi)和內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程、壓強(qiáng)的計(jì)算、功的計(jì)算、熱量的計(jì)算、效率的計(jì)算等，涉及到的知識(shí)點(diǎn)較多，有一定的難度．