Question

1．泰安五岳專用汽車有限公司是一家大型的特種專用汽車生產(chǎn)基地．該廠某型號(hào)專用車在車型測(cè)試中，在一段平直的公路上勻速行駛11.2km，受到的阻力是3.0×10³N，消耗燃油3.0×10^-3m³（假設(shè)燃油完全燃燒）．若燃油的密度ρ=0.8×10³kg/m³，熱值q=4×10⁷J/kg，求：
（1）燃料燃燒時(shí)能量轉(zhuǎn)化化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；
（2）專用車牽引力所做的功．
（3）已知熱機(jī)效率η=$\frac{W}{Q}$（式中W為熱機(jī)在某段時(shí)間內(nèi)對(duì)外所做的功，Q為它在這段時(shí)間內(nèi)所消耗的燃油完全燃燒所產(chǎn)生的熱量），則該專用車的熱機(jī)效率是多少？

Answer 1

分析 （1）燃料燃燒的過(guò)程是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過(guò)程；
（2）專用車勻速直線行駛時(shí)處于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力為一對(duì)平衡力，又知道車行駛的路程，根據(jù)W=Fs求出專用車牽引力所做的功；
（3）知道消耗燃油的體積和密度，根據(jù)m=ρV求出消耗燃油的質(zhì)量，根據(jù)Q=mq求出燃油完全燃燒釋放的熱量，根據(jù)η=$\frac{W}{Q}$求出該專用車的熱機(jī)效率．

解答 解：（1）燃料具有化學(xué)能，燃燒時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；
（2）因?qū)Ｓ密噭蛩僦本�行駛時(shí)處于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力為一對(duì)平衡力，
所以，專用車的牽引力：
F=f=3.0×10³N，
專用車牽引力所做的功：
W=Fs=3.0×10³N×11.2×10³m=3.36×10⁷J；
（3）由ρ=$\frac{m}{V}$可得，消耗燃油的質(zhì)量：
m=ρV=0.8×10³kg/m³×3.0×10^-3m³=2.4kg，
燃油完全燃燒放出的熱量：
Q=mq=2.4kg×4×10⁷J/kg=9.6×10⁷J，
該專用車的熱機(jī)效率：
η=$\frac{W}{Q}$×100%=$\frac{3.36×1{0}^{7}J}{9.6×1{0}^{7}J}$×100%=35%．
答：（1）化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；
（2）專用車牽引力所做的功為3.36×10⁷J；
（3）該專用車的熱機(jī)效率是35%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了能量的轉(zhuǎn)化和二力平衡條件、做功公式、密度公式、燃料完全燃燒釋放熱量公式、效率公式的應(yīng)用，靈活的應(yīng)用公式是關(guān)鍵．