Question

一輛汽車在平直公路上勻速行駛1h，消耗汽油10L，汽油完全燃燒放出的熱量有30%轉化為機械能．求：（汽油的熱值為4.6×10⁷J/kg，密度為0.7×10³kg/m³，g取10N/kg）
（1）10L汽油完全燃燒放出的熱量是多少？
（2）這段時間內該汽車發(fā)動機的功率是多少千瓦？（計算結果保留小數(shù)點后一位）

Answer 1

分析：（1）知道汽油的體積和汽油的密度，利用密度公式求汽油的質量，再利用燃料完全燃燒公式Q_放=mq求10L汽油完全燃燒放出的熱量；
（2）根據(jù)“汽油完全燃燒放出的熱量有30%轉化為機械能”求出有用能量（發(fā)動機做的功），再利用功率公式求汽車發(fā)動機的功率．

解答：解：（1）汽油的體積：
V=10L=0.01m³，
由ρ=

m

V

可得，汽油的質量：
m=ρV=0.7×10³kg/m³×0.01m³=7kg，
汽油完全燃燒放出的熱量：
Q_放=mq=7kg×4.6×10⁷J/kg=3.22×10⁸J；
（2）∵η=

W

Q放

×100%，
∴發(fā)動機做的有用功：
W=Q_放×30%=3.22×10⁸J×30%=9.66×10⁷J，
汽車發(fā)動機的功率：
P=

W

t

=

9.66×107J

3600s

≈2.68×10⁴W=26.8kW．
答：（1）10L汽油完全燃燒放出的熱量是3.22×10⁸J；
（2）這段時間內該汽車發(fā)動機的功率是26.8kW．

點評：本題是力學和熱學的綜合題，考查了學生對密度公式、燃料完全燃燒放熱公式、功率公式、效率公式的掌握和運用，利用所學知識，計算解決實際問題，學以致用！