Question

以“低碳世博”為理念的上海世博園區(qū)，有很多新能源汽車在示范運(yùn)行，其中包括純電動(dòng)客車，實(shí)現(xiàn)了公共交通的零排放．右表是某純電動(dòng)汽車與燃油汽車進(jìn)行測試時(shí)的部分?jǐn)?shù)據(jù)，請(qǐng)根據(jù)表中提供的有關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算：
（1）同樣是行駛100km，純電動(dòng)車比燃油汽車節(jié)約多少費(fèi)用？
（2）電動(dòng)汽車行駛100km過程中，牽引力對(duì)汽車做了多少有用功？
（3）燃油汽車行駛時(shí)把燃料內(nèi)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的效率是多少？（q_汽油=4.5×10⁷J/kg，ρ_汽油=0.7×10³kg/m³）

	電動(dòng)車	燃油汽車
能源種類	電能	汽油
牽引力	600N	600N
每百公里耗能	20kW?h	8L
單位能源價(jià)格	1.0元/kw?h	6.5元/L
二氧化碳排放量	0	每千克2.2千克二氧化碳

Answer 1

分析：（1）根據(jù)表格所給信息分別求出電動(dòng)車耗能費(fèi)用和燃油汽車耗能費(fèi)用，差值則為節(jié)能費(fèi)用；
（2）根據(jù)表格所給信息分別讀出汽車的牽引力和每百公里的能耗，根據(jù)W=Fs即可求出有用功；
（3）根據(jù)表格所給信息求出燃油汽車100公里耗油的質(zhì)量，利用燃料完全燃燒放熱公式求汽油完全燃燒放出的熱量，再利用效率公式求出燃油汽車行駛時(shí)把燃料內(nèi)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的效率．

解答：解：（1）電動(dòng)汽車耗能費(fèi)用：1.0元/kW?h×20kW?h=20元，
燃油汽車耗能費(fèi)用：6.5元/L×8L=52元，
電動(dòng)車節(jié)�。�52元-20元=32元；
（2）電動(dòng)汽車行駛100km過程中，牽引力對(duì)汽車做的有用功：
W_有=Fs=600N×10⁵m=6×10⁷J，
（3）∵ρ=

m

V

，
∴燃油汽車100公里耗油質(zhì)量：
m=ρV=0.7×10³kg/m³×8×10^-3m³=5.6kg，
完全燃燒放出的熱量：
Q=mq=5.6kg×4.5×10⁷J/kg=2.52×10⁸J，
燃油汽車的能量轉(zhuǎn)換效率：
η=

W有

Q

×100%=

6×107J

2.52×108J

≈23.8%．
答：（1）同樣是行駛100km，純電動(dòng)車比燃油汽車節(jié)約32元費(fèi)用；
（2）電動(dòng)汽車行駛100km過程中，牽引力對(duì)汽車做了6×10⁷J的有用功；
（3）燃油汽車行駛時(shí)把燃料內(nèi)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的效率是23.8%．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查密度公式的應(yīng)用、功的計(jì)算公式的應(yīng)用以及能量利用效率的計(jì)算，并且會(huì)根據(jù)題中所給信息進(jìn)行相關(guān)計(jì)算．