Question

17．一輛汽車在一段平直公路上勻速行駛，能量流向圖如圖所示，消耗汽油1.5×10^-3m³（假設(shè)汽油完全燃燒）．若汽油的密度ρ=0.8×10³kg/m³，汽油的熱值為q=4×10⁷J/kg，求：
（1）在這段時(shí)間內(nèi)所消耗的汽油完全燃燒所產(chǎn)生的熱量；
（2）該汽車的熱機(jī)效率；
（3）汽車輸出的有用功．

Answer 1

分析 （1）知道汽油的體積和密度，根據(jù)m=ρV求出汽油的質(zhì)量，又知道汽油的熱值，根據(jù)Q_放=mq求出在這段時(shí)間內(nèi)所消耗的汽油完全燃燒所產(chǎn)生的熱量；
（2）熱機(jī)水的有用功和燃料完全燃燒放出的熱量之比即為該汽車的熱機(jī)效率；
（3）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有用}}{{Q}_{放}}$×100%求出汽車輸出的有用功．

解答 解：（1）由ρ=$\frac{m}{V}$可得，消耗汽油的質(zhì)量：
m=ρV=0.8×10³kg/m³×1.5×10^-3m³=1.2kg，
汽油完全燃燒放出的熱量：
Q_放=mq=1.2kg×4×10⁷J/kg=4.8×10⁷J；
（2）該汽車的熱機(jī)效率：
η=100%-33%-30%-7%=30%；
（3）由η=$\frac{{W}_{有用}}{{Q}_{放}}$×100%可得，汽車輸出的有用功：
W_有用=ηQ_放=30%×4.8×10⁷J=1.44×10⁷J．
答：（1）在這段時(shí)間內(nèi)所消耗的汽油完全燃燒所產(chǎn)生的熱量為4.8×10⁷J；
（2）該汽車的熱機(jī)效率為30%；
（3）汽車輸出的有用功為1.44×10⁷J．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了密度公式、燃料完全燃燒釋放熱量公式、效率公式的應(yīng)用，是一道較為簡(jiǎn)單的計(jì)算題．