Question

2．隨著人民生活水平的不斷提高，汽車已經(jīng)走進(jìn)千家萬戶．一輛小轎車在平直公路上勻速行駛100km，消耗汽油10L．小轎車勻速行駛時受到的阻力為1000N，所用汽油的熱值為4.6×10⁷J/kg，密度為0.7×10³kg/m³，若這些汽油完全燃燒，請你計算：（1L=10^-3m³）
（1）牽引力做的有用功；
（2）汽油完全燃燒放出的熱量；
（3）小轎車的效率．

Answer 1

分析 （1）知道轎車勻速行駛，根據(jù)F=f求勻速行駛時轎車受到的阻力．根據(jù)W=Fs求出克服阻力做的功，
（2）知道汽油的體積和密度，利用密度公式求汽油的質(zhì)量；又知道汽油的熱值，利用Q_放=mq求汽油完全燃燒放出的熱量；
（3）根據(jù)η=$\frac{W}{Q}$求出汽油機的效率．

解答 解：（1）因為勻速行駛，故牽引力和阻力是一對平衡力，即F=f=1000N，
牽引力做的有用功：W=Fs=1000N×100000m=1×10⁸J，
（2）因為ρ=$\frac{m}{V}$，V=10L=10×10^-3m³，
因為m=ρV
=0.7×10³kg/m³×10×10^-3m³
=7kg，
汽油完全燃燒放出的熱量：
Q_放=mq
=7kg×4.6×10⁷J/kg
=3.22×10⁸J；
（3）η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$=$\frac{1{0}^{8}J}{3.22×1{0}^{8}J}$×100%≈31.1%
答：（1）牽引力做的有用功為10⁸J；
（2）汽油完全燃燒放出的熱量3.22×10⁸J；
（3）小轎車的效率31.1%．

點評 本題考查了密度的計算、功的計算、效率的計算、燃料燃燒放熱的計算，公式多，環(huán)環(huán)相扣，注意靈活運用，屬于難題．