Question

17．四川峨眉汽車制造廠生產(chǎn)的某型號專用車在車型測試中，在一段平直的公路上勻速行駛5.6km，受到的阻力是3.0×10³N，消耗燃油1.5×10^-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）該車行駛5.6km消耗汽油的質(zhì)量；
（2）該車行駛5.6km消耗的燃油完全燃燒放出的熱量；
（3）該車牽引力做的功是多少；
（4）已知熱機效率η=$\frac{W}{Q}$（式中W為熱機在某段時間內(nèi)對外所做的功，Q為它在這段時間內(nèi)所消耗的燃油完全燃燒所產(chǎn)生的熱量），則該專用車的熱機效率是多少？

Answer 1

分析 （1）消耗燃油的質(zhì)量，可利用密度公式計算；
（2）根據(jù)Q=mq算出放出的熱量；
（3）求牽引力做的功，根據(jù)功的公式W=Fs進行計算，路程已知，由于汽車勻速行駛，所以汽車的牽引力F等于受到的阻力f
（4）將（2）中算出的功與（3）中算出的熱量代入熱機效率公式η=$\frac{W}{Q}$就可以算出該車的熱機效率．

解答 解：（1）消耗燃油的質(zhì)量：m=ρv=0.8×10³kg/m³×1.5×10^-3m³=1.2kg
（2）燃油完全燃燒放出的熱量：Q=mq=1.2kg×4×10⁷J/kg=4.8×10⁷J．
（3）因為汽車勻速行駛，所以F=f=3.0×10³N，
牽引力所做的功：W=Fs=3.0×10³N×5.6×10³m=1.68×10⁷J；
（4）熱機效率：η=$\frac{W}{Q}$×100%=$\frac{1.68×1{0}^{7}J}{4.8×1{0}^{7}J}$×100%=35%．
答：（1）該車行駛5.6km消耗汽油的質(zhì)量是1.2kg；
（2）燃油完全燃燒放出的熱量是4.8×10⁷J；
（3）專用車牽引力所做的功是1.68×10⁷J；
（4）該專用車的熱機效率是35%．

點評 本題考查了質(zhì)量、功的計算、熱量的計算和熱機效率的計算．由功到熱量再到熱機效率，一環(huán)扣一環(huán)，這類題能讓學(xué)生對各物理量有一個整體性的掌握．