Question

9．飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)是一種熱機(jī)，通過航空煤油在氣室中燃燒，從噴口向后高速噴出氣體，使發(fā)動(dòng)機(jī)獲得向前的推力．高空中某飛機(jī)獲得1.6×10⁵N的水平推力，以600km/h的速度沿水平方向勻速航行1h，已知使用的航空煤油的熱值為4×10⁷J/kg，飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為60%，則求1h內(nèi)：
（1）飛機(jī)的航程；
（2）發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功；
（3）航空煤油完全燃燒放出的熱量；
（4）消耗的航空煤油的質(zhì)量．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)速度v=$\frac{s}{t}$的變形公式計(jì)算路程；
（2）根據(jù)W=Fs計(jì)算所做的功；
（3）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{Q}_{放}}$×100%求出航空煤油完全燃燒放出的熱量；
（4）根據(jù)公式Q_放=qm計(jì)算消耗的航空煤油的質(zhì)量．

解答 解：（1）由v=$\frac{s}{t}$可得，飛機(jī)的航程：
s=vt=600km/h×1h=600km；
（2）發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功：
W=Fs=1.6×10⁵N×600000m=9.6×10¹⁰J；
（3）由η=$\frac{{W}_{有}}{{Q}_{放}}$可得，航空煤油完全燃燒放出的熱量：
Q_放=$\frac{{W}_{有}}{η}$=$\frac{9.6×1{0}^{10}J}{60%}$=1.6×10¹¹J；
（4）由Q_放=qm可得，消耗的航空煤油的質(zhì)量：
m=$\frac{Q}{q}$=$\frac{1.6×1{0}^{11}J}{4×1{0}^{7}J/kg}$=4000kg．
答：
（1）飛機(jī)的航程是600km；
（2）發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功是9.6×10¹⁰J；
（3）航空煤油完全燃燒放出的熱量是1.6×10¹¹J；
（4）消耗的航空煤油的質(zhì)量為4000kg．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了速度、有用功和釋放能量以及效率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，解題過程中要注意單位的換算．