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）在這段時間內所消耗的汽油完全燃燒所產生的熱量；
（2）該汽車的熱機效率；
（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m=ρV求出汽油的質量，又知道汽油的熱值，根據Q_放=mq求出在這段時間內所消耗的汽油完全燃燒所產生的熱量；
（2）熱機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效率；
（3）根據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）在這段時間內所消耗的汽油完全燃燒所產生的熱量為4.8×10⁷J；
（2）該汽車的熱機效率為30%；
（3）汽車輸出的有用功為1.44×10⁷J．

點評 本題考查了密度公式、燃料完全燃燒釋放熱量公式、效率公式的應用，是一道較為簡單的計算題．