Question

一輛轎車以90km/h的速度在平直的公路上勻速行駛1.8km，在此過程中：
（1）若轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為40kW，則該車行駛中所受阻力是多少？
（2）若轎車消耗汽油0.25kg，其發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為多大？（q_汽油=4.6×10⁷J/kg）．
（3）若汽車停止行駛一段時(shí)間后，發(fā)動(dòng)機(jī)水箱內(nèi)的6kg水溫度從90℃降低了50℃，則水箱里的水放出多少熱量？【c_水=4.2×10³J/（kg?℃）】．

Answer 1

（1）該車行駛的速度：
v=90km/h=25m/s，
該車行駛中的牽引力：
F=

P

v

=

40000W

25m/s

=1600N，
因轎車勻速運(yùn)動(dòng)，牽引力和受到的阻力是一對(duì)平衡力，
所以阻力f=F=1600N；
（2）汽油燃燒釋放的熱量為：
W_總=Q=mq=0.25kg×4.6×10⁷J/kg=1.15×10⁷J，
牽引力做的有用功為：
W_有用=Fs=1600N×1800m=2.88×10⁶J，
所以發(fā)動(dòng)機(jī)效率為：
η=

W有

W總

×100%=

2.88×106J

1.15×107J

×100%≈25%；
（3）水箱里的水放出的熱量：
Q_放=cm（t₂-t₁）=4.2×10³J/（kg?℃）×6kg×50℃=1.26×10⁶J．
答：（1）該車行駛中所受阻力是1600N；
（2）發(fā)動(dòng)機(jī)的效率約為25%；
（3）水箱里的水放出的熱量為1.26×10⁶J．