Question

12．小陳同學(xué)閱讀了某品牌汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的說明書后，將內(nèi)燃機(jī)的能量流向制成如圖所示的圖表，請(qǐng)根據(jù)圖中所給的信息（其中E=100%，E₁=33%，E₃=30%，E₄=7%），計(jì)算該內(nèi)燃機(jī)的效率為30%，若汽車行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的牽引力是F，則燃燒質(zhì)量為m的汽油能使汽車前進(jìn)的距離S=$\frac{30%mq}{F}$．（用前面給出的物理量的符號(hào)表示，汽油的熱值在本題中用q表示）

Answer 1

分析 總能量減去浪費(fèi)掉的能量，就是有效利用的能量，由此可以求得該內(nèi)燃機(jī)的效率．汽車行駛時(shí)做的有用功可以利用W=Fs來表示，汽車消耗的總能量Q可以用：Q=mq表示，利用內(nèi)燃機(jī)的效率將兩者聯(lián)系起來，從而可以表示出汽車前進(jìn)的距離．

解答 解：
由圖示的能流圖可知，該內(nèi)燃機(jī)的效率為：η=E-E₁-E₃-E₄=100%-33%-30%-7%=30%，
由題意知：汽車行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的牽引力是F，燃燒汽油的質(zhì)量為m，汽油的熱值是q，汽油機(jī)的效率為30%，汽車通過的距離設(shè)為S．
由此可以得到完全燃燒質(zhì)量為m的汽油產(chǎn)生的總能量：Q=mq，
有效利用的能量：Q_有=Qη=30%mq-----①，
有效利用的能量對(duì)汽車做功，即W=Q_有 -----②，
牽引力對(duì)汽車做的功W=FS-----③，
聯(lián)立①②③式解得：S=$\frac{30%mq}{F}$．
故答案為：30%；$\frac{30%mq}{F}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)燃料的熱值、內(nèi)燃機(jī)能流圖、功率公式、效率公式的了解與掌握，屬于綜合性題目．