Question

12．飛機(jī)的發(fā)動機(jī)是一種熱機(jī)，通過航空煤油在氣室中燃燒，從噴口向后高速噴出氣體，使發(fā)動機(jī)獲得向前的推力，高空中某飛機(jī)獲得1.6×10⁵N的水平推力，以600km/h的速度沿水平方向勻速航行1h，需要完全燃燒熱值為4×10⁷J/kg的航空煤油4000kg．求1h內(nèi)：
（1）飛機(jī)的航程；
（2）發(fā)動機(jī)所做的功；
（3）發(fā)動機(jī)的熱機(jī)效率．

Answer 1

分析 （1）知道飛機(jī)行駛的速度和時間，根據(jù)s=vt求出飛機(jī)的航程；
（2）知道飛機(jī)獲得的水平推力和航程，根據(jù)W=Fs求出發(fā)動機(jī)所做的功；
（3）知道消耗航空煤油的質(zhì)量，根據(jù)Q_放=mq求出完全燃燒釋放的熱量，根據(jù)η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$×100%求出發(fā)動機(jī)的熱機(jī)效率．

解答 解：（1）由v=$\frac{s}{t}$可得，飛機(jī)的航程：
s=vt=600km/h×1h=600km=6×10⁵m；
（2）發(fā)動機(jī)所做的功：
W=Fs=1.6×10⁵N×6×10⁵m=9.6×10¹⁰J；
（3）航空煤油完全燃燒釋放的熱量：
Q_放=mq=4000kg×4×10⁷J/kg=1.6×10¹¹J，
發(fā)動機(jī)的熱機(jī)效率：
η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{9.6×1{0}^{10}J}{1.6×1{0}^{11}J}$×100%=60%．
答：（1）飛機(jī)的航程為600km；
（2）發(fā)動機(jī)所做的功為9.6×10¹⁰J；
（3）發(fā)動機(jī)的熱機(jī)效率為60%．

點評 本題考查了速度公式和做功公式、燃料完全燃燒釋放熱量公式、效率公式的綜合應(yīng)用，掌握好相應(yīng)的公式不難解答．