Question

我國自行生產(chǎn)的混合動力汽車已經(jīng)服務(wù)于北京奧運．混合動力汽車啟動時，內(nèi)燃機并不工作，蓄電池通過某種方式向車輪輸送能量；當需要高速行駛或蓄電池儲存電能過低時，內(nèi)燃機啟動，既可以向車輪輸送能量，也可以同時給蓄電池充電；當車輛需要全力加速時，內(nèi)燃機和蓄電池還可以同時向車輪輸送能量．

電壓/v	300
功率/w	30
容量/Ah	100
質(zhì)量/kg	320

（1）根據(jù)以上描述，請你說出一種混合動力汽車不同于普通汽車的優(yōu)點

 

．
（2）表是某臺混合動力汽車所用的鎳氫蓄電池組的部分參數(shù)（其中容量即為電荷量），試求該蓄電池組最多可儲存多少電能．
（3）測試人員駕駛該車在平直公路上勻速直線行駛0.5h，觀察儀表盤，發(fā)現(xiàn)這段時間內(nèi)汽車內(nèi)燃機消耗燃油4.475kg，車速為50km/h，蓄電池組儲存的電能由最大值的60%增加到80%．從汽車使用技術(shù)手冊中，測試人員發(fā)現(xiàn)該車使用的燃油的熱值為4.0×10⁷J/kg，汽車行駛時所受阻力f和車速v的關(guān)系如圖所示．
①內(nèi)燃機若完全燃燒燃油4.475kg能放出多少熱量？
②車速為50km/h時汽車發(fā)動機的動力有多大？
③試計算該汽車內(nèi)燃機的效率（不計內(nèi)燃機外機械傳動及充電過程中的能量損失）．

Answer 1

分析：內(nèi)燃機主要講內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，在燃燒燃料時，產(chǎn)生的廢氣會污染環(huán)境，并且廢氣帶走大部分熱量，內(nèi)燃機的效率很低．要解決此題需要用到計算公式：W=UIt、Q=mq、W=Fs、η=

W有用

W總

．

解答：解：（1）混合動力汽車啟動時，內(nèi)燃機不工作，只有當蓄電池電能過低或高速行駛時，才用到內(nèi)燃機，所以混合動力汽車污染少．
故答案為：清潔，污染少、能源利用率高．
（2）該蓄電池組儲存的電能為：W=UIt=300V×100A×3600s=1.08×10⁸J
答：該蓄電池可儲存1.08×10⁸J的電能．
（3）①內(nèi)燃機若完全燃燒燃油4.475kg能放出的熱量是：
Q=mq=4.475kg×4.0×10⁷J/kg=1.79×10⁸J
答：放出的熱量是1.79×10⁸J．
②分析圖可知：車速為50km/h時，受到的阻力位2000N，又因為車做勻速直線運動，所以F=f=2000N
答：發(fā)動機的動力為2000N．
③行駛過程中充入的電能W₁=W×（80%-60%）=1.08×10⁸J×（80%-60%）=2.16×10⁷J
車行駛的路程為：s=vt=50km/h×0.5h=25km=250OOm
行駛機械功：W₂=Fs=2000N×25000m=5×10⁷J
內(nèi)燃機的效率為：η=

W1+W2

Q

=

2.16×107+5×107J

1.79×108J

=40%
答：內(nèi)燃機的效率為40%．

點評：此題考查了電功、機械功的計算，并且還考查了熱機的效率，及燃料燃燒時的放熱公式．考查得很全面．