19.某型號(hào)汽車(chē)的最低油耗是8L/100km,表示該汽車(chē)行駛100km至少消耗8L的汽油.若汽車(chē)以90km/h的速度在牽引力644N的作用下勻速行駛了100km.已知汽油的密度為0.7kg/L,汽油的熱值為4.6×107J/kg.求:
(1)汽車(chē)牽引力做功多少?
(2)此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率;
(3)該汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的最高效率.

分析 (1)知道牽引力的大小和勻速行駛的距離,根據(jù)W=Fs求出汽車(chē)牽引力做的功;
(2)知道汽車(chē)行駛的速度和牽引力的大小,根據(jù)P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出發(fā)動(dòng)機(jī)的功率;
(3)根據(jù)題意求出消耗汽油的質(zhì)量,根據(jù)Q=mq求出汽油完全燃燒釋放的熱量,根據(jù)η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$×100%求出該汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的最高效率.

解答 解:(1)汽車(chē)牽引力做功:
W=Fs=644N×100×103m=6.44×107J;
(2)汽車(chē)行駛的速度:
v=90km/h=25m/s,
此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率:
P=Fv=644N×25m/s=1.61×104W;
(3)汽車(chē)行駛100km時(shí),最少消耗汽油的質(zhì)量:
m=8L×0.7kg/L=5.6kg,
汽油完全燃燒釋放的熱量:
Q=mq=5.6kg×4.6×107J/kg=2.576×108J,
該汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的最高效率:
η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{6.44×1{0}^{7}J}{2.576×1{0}^{8}J}$×100%=25%.
答:(1)汽車(chē)牽引力做功為6.44×107J;
(2)此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為1.61×104W;
(3)該汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的最高效率為25%.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了做功公式和功率公式、燃料完全燃燒釋放熱量公式、效率公式的應(yīng)用,計(jì)算各處要注意單位的換算.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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