Question

2．城市輕軌可以緩解城市公交運(yùn)輸壓力，泉州市輕軌1號(hào)線項(xiàng)目最快將于2018年開(kāi)工建設(shè)．某學(xué)校綜合實(shí)踐活動(dòng)小組的同學(xué)們收集到電動(dòng)輕軌機(jī)車車和燃油公交車在某段運(yùn)行區(qū)間內(nèi)的相關(guān)數(shù)據(jù)如表：

××型號(hào) 燃油公交車	燃油熱值（q） 4×107J/kg	平均速度 15km/h	額定載客量 40人
××型號(hào) 電動(dòng)輕軌機(jī)車	平均功率（P） 106W	平均速度 50km/h	額定載客量 600人

（1）公交車行駛1km消耗燃油0.3kg，這些燃油完全燃燒放出多少熱量？
（2）輕軌機(jī)車行駛1km，消耗多少電能？
（3）通過(guò)計(jì)算，在行駛1km的人均能耗方面，比較兩種交通工具達(dá)到額定載客量時(shí)誰(shuí)更節(jié)能．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)公式Q=mq求出公交車行駛1km消耗燃油0.3kg完全燃燒放出的熱量；
（2）知道輕軌機(jī)車的運(yùn)行速度和路程，利用速度公式求運(yùn)行時(shí)間；根據(jù)公式W=Pt求出輕軌機(jī)車行駛1km消耗的電能；
（3）計(jì)算公交車行駛1km和輕軌機(jī)車行駛1km人均能耗得出結(jié)論．

解答 解：
（1）0.3kg燃油完全燃燒放出的熱量：Q=mq=0.3kg×4×10⁷J/kg=1.2×10⁷J；
（2）根據(jù)v=$\frac{s}{t}$可知，
輕軌機(jī)車行駛1km的時(shí)間：t=$\frac{s}{v}$=$\frac{1km}{50km/h}$=0.02h=72s；
消耗的電能：W=Pt=10⁶W×72s=7.2×10⁷J；
（3）公交車行駛1km人均能耗為：W₁=$\frac{Q}{40}$=$\frac{1.2×1{0}^{7}J}{40}$=3×10⁵J；
輕軌機(jī)車行駛1km人均能耗為：W₂=$\frac{W}{600}$=$\frac{7.2×1{0}^{7}J}{600}$=1.2×10⁵J；
所以達(dá)到額定載客量時(shí)輕軌機(jī)車更節(jié)能．
答：
（1）公交車行駛1km消耗燃油0.3kg，這些燃油完全燃燒放出的熱量為1.2×10⁷J；
（2）輕軌機(jī)車行駛1km，消耗的電能為7.2×10⁷J；
（3）達(dá)到額定載客量時(shí)輕軌機(jī)車更節(jié)能．

點(diǎn)評(píng) 本體綜合考查了速度計(jì)算、消耗電能的計(jì)算、燃料燃燒放熱的計(jì)算，屬于難題．