Question

9．如圖甲所示為客機(jī)一個(gè)機(jī)翼上的航空發(fā)動(dòng)機(jī)，航空發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)所需要的燃料俗稱航空煤油，航空煤油的熱值為4.3×10⁷J/kg，如圖乙所示，一架客機(jī)以恒定速度在高空中水平勻速飛行時(shí)所受空氣阻力為3.2×10⁴N，發(fā)動(dòng)機(jī)效率為60%．在某段時(shí)間內(nèi)飛機(jī)消耗100L航空煤油．（ρ_油=0.8×10³kg/m³）

（1）100L航空煤油完全燃燒放出的熱量是多少？
（2）100L航空煤油最多能使這架飛機(jī)水平勻速飛行多遠(yuǎn)？

Answer 1

分析 （1）知道煤油的體積，利用m=ρV求煤油的質(zhì)量，再利用Q_放=mq求煤油完全燃燒發(fā)出的熱量；
（2）由η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$求出牽引力做功，因?yàn)轱w機(jī)水平勻速飛行，牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，大小相等，再利用W=Fs求飛行距離．

解答 解：
（1）煤油的體積V=100L=100dm³=0.1m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得煤油的質(zhì)量：
m=ρV=0.8×10³kg/m³×0.1m³=80kg，
完全燃燒發(fā)出的熱量：
Q_放=mq=80kg×4.3×10⁷J/kg=3.44×10⁹J；
（2）由η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$得牽引力做功：
W=η×Q_總=60%×3.44×10⁹J=2.064×10⁹J，
因?yàn)轱w機(jī)水平勻速飛行，牽引力：
F=f=3.2×10⁴N，
由W=Fs得飛行距離：
s=$\frac{W}{F}$=$\frac{2.064{×10}^{9}J}{3.2×1{0}^{4}N}$=64500m．
答：（1）100L航空煤油完全燃燒放出的熱量是3.44×10⁹J；
（2）100L航空煤油最多能使這架飛機(jī)水平勻速飛行64500m．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了密度公式、燃料完全燃燒放熱公式、功的公式以及二力平衡條件的應(yīng)用，計(jì)算時(shí)注意單位統(tǒng)一：1L=1dm³=0.001m³．